煤矿水灾安全评价内容探讨

    [摘  要]  煤矿水灾事故发生有3个必要条件，即水源、导水通道、释放水空间。据中国煤矿事故集的统计，煤矿水灾事故主要有12种类型：①井口灌入水；②井筒渍水溃沙；③回采工作面突水；④地表积水溃入回采工作面；⑤回采工作面透水；⑥掘进工作面突水；⑦掘进工作面透水；⑧煤仓溃煤水；⑨注浆跑水冲埋；⑩防水密闭失效透水；⑩水煤矸石溃出；⑩钻孔溃水、突水。在上述分析的基础上，归纳了煤矿水灾的46种致灾因素。在煤矿水灾安全评价上，笔者认为主要从客观条件和人为因素2个方面进行考虑，查阅现场各种资料，查清各种防治水工程，以防危险、危害因素的遗漏。
    [关键词]  煤矿水灾；安全评价；内容；致灾因素；危险辨识
1  引  言
    2003年11月19日，国家煤矿安全监察局下发了煤安监技装字[2003]114号关于印发《煤矿安全评价导则》(以下简称《导则》)的通知。(导则)依据《安全评价通则》制定，规定了煤矿建设项目安全预评价、煤矿建设项目安全验收评价和煤矿安全现状综合评价(以下统称煤矿安全评价)的目的、基本原则、内容、程序和方法，适用于煤矿建设项目和煤矿的安全评价。煤矿安全评价目的是为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，提高煤矿的本质安全程度和安全管理水平，减少
与控制煤矿建设项目和煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿生产的安全风险，预防事故发生，保护建设单位和煤矿的财产安全及人员的健康和生命安全。
    《导则》对各类型安全评价所需资料进行了详细说明，并在14个生产系统和辅助系统中专列防治水系统，但对煤矿水灾安全评价过程中应包括的内容未作具体说明。文献[1]对煤矿水灾安全评价提出了13种引起矿井水灾的基本因素。除此之外，未见更多的相关报道。但在安全评价方法和程序等方面有很多学者进行了研究。
    笔者以为，通过研究煤矿水灾事故发生的机理及类型，有助于进一步了解煤矿水灾安全评价的内容，防止危险、危害因素的遗漏。
2  煤矿水灾事故发生的必要条件
    煤矿水灾事故发生有3个必要条件，只有3个必要条件同时具备，才会发生水灾事故。这3个必要条件是：
    (1)水源。水源是发生水灾事故的第一个必要条件，这里指的水包括地表积水、洪水、松散层水、岩溶裂隙水、砂岩裂隙水、采空区水、灌注浆水、运煤水、生产用水等9种。造成重大或特别重大事故的水源往往是岩溶裂隙水和采空区水。
    (2)导水通道。导水通道是发生水灾的第二个必要条件，它包括自然通道和人工通道两类。自然通道主要有断层、裂隙、陷落柱等，人工通道有钻孔、开挖面、井口、生产用水管路等。
    (3)释放水空间。只有上述两个条件，没有释放水空间，也是不可能发生水灾事故的。这个释放水空间是人们根据设计生产需要开挖出来的一个空间，包括井筒、巷道、峒室、采空区等。
3  煤矿水灾事故类型
    据中国煤矿事故集的统计，自1953年以来，我国煤矿发生水灾事故的类型大体有12种：①井口灌人水；②井筒溃水溃沙；③回采工作面突水；④地表积水溃人回采工作面；⑤回采工作面透水；⑥掘进工作面突水；⑦掘进工作面透水；⑧煤仓溃煤水；⑨注浆跑水冲埋；⑩防水密闭失效透水；⑩水煤矸石溃出；⑩钻孔溃水、突水。具体如下一览表所示。

    通过分析，煤矿水灾事故发生的原因，归纳起来，主要有下两方面共46种因素，即人为方面29种因素：①井口设计标高低于历史最高洪水位；②未筑拦水坝；③拦水坝因质量问题遇洪水溃决；④开采井筒保护煤柱；⑤井筒施工质量有问题；⑥未按规程进行探放水工作；⑦虽做探水工作但不准确；⑧防水闸门失效；⑨预计涌水量严重偏小；⑩排水能力偏小；⑩水泵坏；⑩停电或电压不足；⑩越界开采；⑩回采防水煤柱；⑩防水煤柱设计不合理；⑩缺乏防治水知识；⑥疏水系统未清理好；⑩未派专人查看；⑩放煤水安全距离不够；④未告知相关作业人员；@无安全措施；④安全措施未落实；⑦防水密闭未做好水压观测；@防水密闭设计不合理；⑦防水密闭施工质量不好；⑦探水孔口装置不合格；⑤未装孔口装置；⑦钻孔封闭不良；⑦未进行启封孔检查。
    客观方面17种因素：①遇暴雨引发洪水；②松散层含水丰富；③断层导通顶、底板含水层；④陷落柱导通顶、底板含水层；⑤顶、底板含水层含水丰富；⑥防水煤柱受采动影响破坏；⑦断层发育；⑧顶板裂隙发育；⑨地表岩溶发育；⑩老窑多且位置不清；@采空区积水或积水泥浆；⑩隔离煤柱小；⑩隔离煤柱受破坏；@煤仓内大量进水；⑩给煤机吊架破坏；⑩采空区有浮煤；⑥钻孔穿过含水层。
    各矿区发生水灾事故的主导因素不一，事故类型也不同，但总体来看，工作面(包括掘进和回采)透水事故是煤矿最易发生的水灾事故，也是发生事故后，最容易发生人员伤亡的事故。
4  煤矿水灾评价内容
    煤矿水灾的致灾因素不少于46种，在安全评价过程中，如何分析、辨别这些危险、危害因素，并提出针对性的整改意见，笔者提出了一些粗浅看法，旨在抛砖引玉，让更多的专家学者注重安全评价内容的探讨，使得评价过程中杜绝危险、危害因素的遗漏。
4．1  客观条件
    上述分析中，客观致灾因素有17种。因此，针对煤矿水灾安全评价，在开始收集资料时，首先要了解地质和水文地质的客观条件，归纳起来主要有以下几方面：
    (1)气象和水文资料，包括历史最大降雨量、历史最高洪水位等。
    (2)当地历史开采资料，包括老窑分布位置、老窑开采时间、老窑封闭情况、老窑出水情况等。
    (3)钻孔封孔资料，包括钻孔施工时间、各类钻孔的原始封孔资料、启封孔检查资料等。
    (4)水文地质资料，包括含水层层位、含水层类型、含水层的赋水特性、各含水层的水文参数、预计涌水量。
    (5)构造资料，包括断层性质、分布规律、含导水性质，褶曲发育情况，岩溶陷落柱发育情况，顶板裂隙发育情况等。
    (6)工程地质资料，包括顶底岩石力学性质测试资料、围岩稳定性分区资料等。   
    (7)开采过程中的新增资料，包括已有出水点情况、采空区灌注浆情况、实际矿井涌水量情况、井下煤仓有无进水情况等。  
4．2  人为因素
    煤矿水灾事故有29种以上人为方面的致灾因素，在评价过程中，要从下面几方面进行资料收集和分析：
    (1)设计资料，包括井口设计标高、地面防洪设施、防水闸门设计、各种防水煤柱留设尺寸和设计依据、探放水钻孔设计资料、预计涌水量大小及依据、水仓设计容积、水泵排水能力及台数、井田边界等。
    (2)安全措施，包括年度灾害预防计划、回采工作面水灾防治专项安全措施、掘进工作面水灾防治专项安全措施、  探放水钻孔安全措施、主井斜巷清理安全措施、灌注浆水安全措施、煤仓放水煤安全措施等。
    (3)安全措施落实情况，包括各种安全措施班前学习记录、防治水知识学习情况、干部职工的安全观念等。
    (4)设备、设施，包括水泵供电线路是否双回路、水泵是否有备用、水泵完好情况、防水密闭完好和平时水压观测情况等。
5  结  论
    煤矿安全评价工作开展较晚，虽然有《煤矿安全评价通则》和《煤矿安全评价导则》作为依据，但对具体内容上握还有差距，通过专家学者不断的探讨，将有利于进一完善评价内容的把握，使得安全评价工作真正为安全生产排除隐患提供完整的方案。
    上述46种可能引起煤矿水灾事故的因素在某一个具体的矿井中不一定全部都存在，但是在收集资料、分析问题时要考虑这些因素。特别要对客观条件的7种类型资料和人为因素的4种类型资料加强收集、分析。