霍宝干河煤矿2-112综采工作面出水事故案例分析
2013年9月9日，由集团公司生产副总经理组织，总工程师、机电副总经理、副总师兼总调度室主任、副总师兼生产部部长、副总师兼机电部部长、地质副总师兼地质部部长、安监局应急救援处处长、汾河公司总经理、副总经理兼总工程师、机电副总经理、安全处长、地质处长、干河煤矿主要负责人及相关科队负责人参加，在干河矿调度会议室就2013年6月17日-8月15日2-112综采工作面出水情况进行了认真分析。
一、矿井基本情况
干河井田位于山西省洪洞县北部，汾河西岸的干河、平垣、小河村一带，距洪洞县城23km，其行政辖区大部分为洪洞县堤村乡，北部边缘地带属于汾西县团柏乡，跨洪洞、汾西两县。矿井设计生产能力210万吨/年。
1、工作面概况：2-112工作面位于干河矿一采区右翼，开采1#、2#煤合并层，煤层平均厚度4.1m。顺槽长度正巷2450m、副巷1680m、切巷250m。可采储量220万t。2012年12月8日安装完毕，投入生产，截止2013年6月17日出水时，正巷推进856m，副巷推进844m，剩余可采储量101万吨。
2、地质及水文地质条件：工作面总体处于向斜构造的轴部，副巷高，正巷低，平均倾角8°。煤层上覆50m范围内有25m左右的厚层中细砂岩，煤层下覆50m范围内有20m左右的厚层砂岩，该工作面K2、O2灰岩静水位标高分别为503m、516m，煤层底板标高66—170m，K2带压4.37—3.33MPa，O2带压4.56—3.46MPa。预计回采期间正常涌水量10-30m3/h，最大涌水量50m3/h.
3、工作面排水系统：该工作面正巷为主要排水巷，有正式水仓5个(容量均为30m3)，到6月17日出水时剩余4个，在3号水仓安装3台BQS100-150/2-110/N水泵，一台使用、两台备用，铺设2趟φ159mm排水管路，最大排水能力300m3/h，备用2趟应急管路(φ159mm压风、供水管路各1趟，用三通联接)。
副巷为辅助排水巷，有正式水仓2个(容量均为30m3)，安装3台BQW70-150-75水泵，一台使用、两台备用，铺设2趟φ159mm排水管路，最大排水能力200m3/h，备用2趟应急管路(φ159mm压风、供水管路各1趟，用三通联接)。
两巷排水管路均延伸到采区轨道巷水沟，自流到中央水仓。排水系统均实现双回路供电，1趟专用线路，1趟与动力线共用。
二、事故经过
自2013年6月17日至8月15日，分四个阶段：
1、第一阶段：6月17日—7月1日
出水情况：6月17日零点班6:30分，综采队跟班队干向矿调度室汇报，在2-112工作面85#--87#支架底部自采空区方向有水流出，水量为3—5m3/h，调度室接到汇报后立即安排地测科技术人员到现场对出水情况进行观测，并将观测情况汇报调度室，同时向调度值班长、总工程师和矿领导汇报，到10:30水量增大到20m3/h，并有增大趋势，经矿领导研究决定立即停产，研究采取相应措施，同时向集团公司调度汇报，到18:00水量增大到180m3/h，造成机头段23米巷道被淹。当班工作面整体压力大，前半部分支架压力普遍在35MPa以上，1-40#支架安全阀全部打开。经观测到20日8点班出水量稳定在100m3/h。
采取措施：
(1)立即停产，对工作面排水系统进行完善，工作面水量稳定后，经过进一步完善排水系统后，于6月23日0点班恢复生产。
(2)对出水水质进行化验分析，水质表现为灰岩水特征，砂岩水成分较大。
(3)焦煤集团、西安研究院、集团公司、防治水中心有关专家到矿研究分析出水水源及出水通道，初步认为出水水源为K2灰岩水，经过断层与顶底板砂岩侧向补给，通过岩层裂隙导入工作面，造成工作面出水。
2、第二阶段：7月2日—7月10日
出水情况：7月2日22:00点，水量增大至150m3/h，7月4日又稳定到100m3/h，7月5日0点班，水量增大至250m3/h，水色浑浊，到7月9日8点班又稳定到100m3/h，伴随工作面压力增大，支架压力在35MPa以上，出水点附近在40MPa以上，造成工作面拉架困难，推进缓慢。
采取措施：
(1)提升工作面排水系统能力，正巷排水能力增加至600m3/h，副巷排水能力增加至300m3/h，两巷排水系统全部实现专用线路供电。
(2)对出水水质进一步化验，水质表现为灰岩水特征，有砂岩水参与，灰岩水成分明显增加。
3、第三阶段：7月11日—7月28日
出水情况：7月11日0点班，出水量再次增大至200m3/h，下午4点班，水量增大至400 m3/h。到19日8点班逐步下降至300 m3/h，24日4点班后，水量稳定在250m3/h。本次出水工作面压力又一次增大，机头部分1-20#支架压力达到40KPa以上，支架掩护梁开焊，活柱量减少，死架增多。
采取措施：
(1)针对出水量突增，采取导、截、排等措施，施工临时水仓，更换大流量排沙泵，治水效果明显，有效缓解了出水对工作面推进的影响。
(2)7月13日由河北煤科院利用槽波地震法对2-1121巷外侧断层进行物探，探测距离720m，物探结果显示距煤壁90-140m为隐伏异常区，存在落差大于煤厚，走向近似平行巷道的断层。
(3)7月24日对2-1121巷外侧进行钻探验证，施工钻孔5个，5号孔+4°钻探至24.75m揭露导水断层，钻孔出水量30m3/h，水质化验分析为灰岩水，并及时上报集团公司。
(4)按照集团公司召开的现场办公会，决定工作面停止生产，同时，平行2-1121巷50m重新施工一条配巷做为工作面正巷进行生产。
4、第四阶段：7月29日至8月15日
出水情况：工作面出水量一直稳定在250m³/h，钻孔出水量稳定在80m³/h，水质无变化。
采取措施：
(1)按照集团公司确定的方案，开始组织施工2-112配巷，至8月15日工作面恢复生产。
(2)8月17日防治水中心利用瑞利波对2-1121巷外侧断层进行物探，探测距离318m，物探结果显示有三个异常条带，距离煤壁27m、50m、110m。
(3)8月23日在2-1121巷51#导线点外侧进行钻探施工，施工钻孔2个，2号孔-10°钻探至26.2m揭露导水断层后关闭孔口管阀门，水质化验分析为灰岩水。
根据工作面探测情况分析，经集团公司研究确定，工作面仍然采取施工配巷的方法直至停采线。
三、事故原因
根据事故取证与调查分析，认定事故类型属水害事故，事故类别属一级非伤亡事故，事故性质为责任事故。
(一)直接原因
1、2-112工作面带压大、周边构造复杂、顶板砂岩厚、构造导水性强、裂隙发育、工作面总体处于向斜构造的轴部等情况下，做了巷探、钻探、物探等大量的工作，但是对2-112工作面与2-108工作面之间2-112正巷外部隐伏构造分析研究不够、探测不到位、特别是对断层的侧向补给缺乏研究，是造成本次出水事故的直接原因。
2、回采过程中当工作面推过5#水仓后，机头段排水能力不足，工作面排水能力不能实现适时达标，是造成机头段被淹的直接原因。
(二)间接原因
1、干河矿各级领导对防治水工作认识不到位、责任不到位、制度落实不到位、采取措施不到位是此次事故的间接原因之一。
2、在工作面出水以后，顶板来压增大的情况下，干河矿制定的措施不到位，组织、协调、管理不得力是这次事故处理时间长，损失大的另一原因。
3、集团公司、区域公司在防治水的日常监督检查把关不严、监督检查不到位、业务保安职责未尽到位是此次事故的又一原因。
四、事故点评
这是一起典型的非伤亡责任水害事故，通过对此次突水事故的分析，反映出该矿对防治水工作重视程度不够，工作面水文地质条件不清，水平及工作面排水系统不完善。
1、对防治水工作的认识上存在误区，对水害的灾害性认识不足。尤其是在采掘衔接紧张时，放松了探放水工作。
2、对隐伏构造的分析研究和探测不到位。在工作面周边存在20m以上断层时，必须积极开展隐伏构造导水性的探测和研究工作，查明隐伏构造的发育情况，查清其在不同区域、不同层位、不同标高的偏移情况，提前采取预防措施。该矿探测研究工作不到位，导致了此次出水事故。
3、排水系统在能力的建设上存在不足，不能实现实时达标。在采掘工作面生产过程中，管路必须安装到位、水泵连接到位、供电系统到位可靠，使排水系统实现与采掘工作面生产同步，并确保排水系统的实时能力满足要求。