山東煤礦水害事故統計分析及防治探討

王海峰 李 兵

（山東煤礦安全監察局救援指揮中心，山東 濟南 250031）

山東煤炭資源開發歷史悠久，煤層賦存地質條件較為復雜，隨著煤礦開采深度增加，煤礦的水害威脅越來越嚴重。據統計，2001—2021 年山東煤礦共發生水害事故22 起，死亡101 人。特別是2003 年，全省煤礦發生重特大水害事故1 起、較大水害事故2 起、一般水害事故1 起，給人民生命和國家財產造成了嚴重損失。目前，全省煤礦水文地質條件復雜礦井14 處，占礦井總數14.28%，煤礦防治水工作需高度重視[1-4]。

1 全省煤礦水害事故分類統計

2001—2021年，全省煤礦共發生水害事故22起，造成101 人死亡。其中：發生老空水害事故15 起，造成47 人死亡；發生地表水害事故1 起，造成35人死亡；發生奧灰水害事故3 起，造成13 人死亡；孔隙水害事故2 起，造成5 人死亡；其他水害事故（人員違章進入溜煤眼被煤水淹埋）1 起，死亡1 人。各類水害事故所占比例見表1。

表1 各類水害事故所占比例表（2001—2021 年）

2 煤礦水害事故特點及致因因素分析

對2001—2021 年山東煤礦發生的22 起水害事故進行統計分析，主要特點如下所述。

2.1 汛期強降雨易引發水害事故

汛期大氣降水明顯增多，對礦井地表水體、井下含水層和老空區進行補給，造成礦井涌水量增大，如果雨季“三防”措施不落實或落實不到位，容易誘發水害事故。2001—2021 年，山東煤礦在汛期共發生了8 起水害事故，占比36.36%；8 起水害事故共造成65 人死亡，占比64.35%。汛期持續的強降雨，還可能導致礦井地表水通過與礦井聯通的導水通道潰入井下，造成淹井傷人事故。2001—2021 年，山東煤礦在汛期發生的一起特大水害事故、一起特大洪水淹井事故災難，均與持續的強降雨有關。主要原因：

（1）強降雨對地表水體的充灌。強降雨對地表河流、隱藏在表土層下的古井古空、地面塌陷區等進行補給充灌，儲水量增加、水壓增大，通過導水裂隙潰入井下，誘發透水事故。如：2003 年7 月26 日，棗莊滕州市木石煤礦違法越界開采煤層露頭防水煤柱，頂板冒落后形成與地面直接聯通的潰水通道，造成地表露天礦坑（因連降暴雨積水10 萬m3 左右）積水、泥沙潰入井下，造成35 人死亡的特大水害事故。

（2）強降雨對老空水的補給。大氣降水通過礦井淺部采區的采動裂隙或老空區與地表之間的導水構造滲入井下，補給老空積水區，使老空水量增加、水壓增大，引發突水事故。山東華泰礦業有限公司因地表水通過灰巖露頭或裂隙滲入015 采空區，致使采空區積水量增加、水壓增高，2003 年8 月26 日，將015 采區水閘墻底部巖體鼓開，約0.6 萬m3的積水瞬時潰出，造成7 人死亡。

（3）強降雨引發山洪。連續強降雨可能引發山洪和泥石流，使泄洪河流量迅速增加、水位急劇上升，洪水挾帶的泥沙造成河道淤塞或洪峰超過河流泄洪能力，就會造成堤壩漫溢或潰決，洪水突入礦區，可能會通過礦井井口或與井下聯通的古空、開采塌陷裂隙潰入井下，造成淹井事故。2007 年8月17 日，山東省華源礦業有限公司因突降50 年一遇暴雨，柴汶河上游山洪暴發，河水猛漲漫河過堤，河堤決口，潰水淹井引發事故災難，致使172 人死亡。與華源礦業有限公司相鄰的名公煤礦因礦井間的邊界保護煤（巖）柱被破壞，造成洪水淹井，致使9 人死亡。

（4）因汛期強降雨，造成地面低洼處積水，下滲量加大，一些隱藏在表土層下的古井、巖溶漏斗、采動裂縫、封孔不良鉆孔等，被水流沖刷或浸泡塌陷范圍不斷增加，導通井下采動裂隙形成導水通道，導致地表水潰入井下。2008 年7 月23 日，因暴雨地面積水下滲，棗莊薛城區天然焦煤礦井田范圍內的一隱蔽古井塌陷，導致地表積水潰入井下，因發現及時、處置得力，所幸沒有造成人員傷亡。

2.2 防治措施不到位是水害事故最主要的原因

未查明礦井隱蔽致災因素、采取的防治措施不到位是造成水害事故的主要原因。

（1）未查明老空積水區的空間位置、水位標高、積水量，不按規定探放水，造成水害事故。2004 年4 月2 日，淄博市淄川區昆侖煤井未查明老空積水區情況，擅自打開密閉掘進施工，且未執行探放水制度，放炮透老空水造成4 人死亡。

（2）水文地質條件不清，違法超上限開采。2001 年1 月13 日，棗莊市張山子鎮第一煤礦違規進入禁采區開采淺部急傾斜煤層，發生抽冒至第四系，第四系水混雜煤、矸石突然涌出，造成4 人死亡。

（3）對可能導水的隱伏地質構造探查不清。2001 年11 月17 日，章丘市瑯溝煤礦發生突水事故，造成13人死亡。直接原因就是對水患威脅重視不足，防治水措施落實不到位，沒有對煤層底板進行探查，導致徐、奧灰水通過隱伏構造引發突水事故。

（4）隱患排查治理不到位。2018 年11 月2 日，萬福煤礦回風暗斜井掘進工作面迎頭遇斷層，對巷道冒頂隱患重視度不夠，排查治理不到位，頂板冒落沒有得到有效控制，致使斷層破碎帶持續發育導通新近系底部基巖風化帶含水層，誘發突水潰砂事故，造成1 人死亡。

2.3 奧灰高承壓巖溶水是潛在的威脅

煤層底板奧陶系灰巖水害是山東煤礦最主要水害類型之一，隨著煤礦開采深度增加，奧陶系灰巖水壓越來越高，水害范圍還將繼續擴大。奧陶系灰巖廣泛分布于魯中南山區及山前隱伏灰巖區，主要由厚層狀灰巖組成，喀斯特較發育，總體富水性好。在魯中地區大面積出露于地表，能廣泛接受大氣降水補給，含水極為豐富；在魯西地區（濟寧、兗州礦區）與沖積層底部含水層有較好的互補關系，在本溪組隔水層段變薄區或煤層底板巖層中存在導水性能良好的隱伏地質構造（斷層裂隙帶、陷落柱）等，受采煤擾動破壞，在高水頭壓力作用下，奧陶系巖溶水易突破隔水層的阻力突入礦井，往往會造成巨大的經濟損失或人員傷害。2001 年，章丘瑯溝煤礦“11.17”奧灰水突水事故，造成13 人死亡。2007 年，陶棗礦區袁莊煤礦“4.9”奧灰水突水事故，突水通過采空區潰入通晟公司，造成通晟公司被淹、周圍20 多個礦井停產。2018 年9 月10 日，濟礦集團霄云煤礦1313 工作面發生底板突水，奧灰水通過煤層底板隱伏陷落柱突入礦井，造成淹井事故，所幸未造成人員傷亡。雖然奧灰陷落柱突水事故發生的概率不高，但這類突水具有隱蔽性、突發性，水壓高，突水量大，一旦發生突水，多是災難性的，應引起高度重視。

2.4 非法違法生產行為埋隱患

違規超層越界、蓄意隱瞞采掘工作面等非法開采行為，為煤礦安全生產埋下重大隱患。2003 年棗莊市大甘霖煤礦“2.11”透水事故就是典型案例，相鄰礦井彭樓煤礦超層施工的反下山巷道，未填繪在礦圖上，巷道廢棄后大量積水，大甘霖煤礦越界開采導通廢棄巷道積水區，潰水造成7 人死亡。

3 水害防治措施建議

3.1 加強水文地質基礎工作

（1）加強水文地質勘探。采取物探、化探、鉆探等先進的綜合探測技術，“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”，查明礦井或采區水文地質條件和含水層、隔水層厚度及其變化，查明可能存在的隱伏導水構造。對物探異常區進行鉆探驗證，對富水異常區域和可能影響礦井采掘施工安全的頂底板含水層、老空積水區、斷層構造帶等進行疏水降壓或鉆探放水。

（2）建立健全礦井水文監測系統，加強水文動態監測。施工主要含水層水文觀測鉆孔，安裝水位觀測和動態監測預警系統，發現異常變化及時停產撤人。建立完善礦井水害預測預報制度，定期對礦井生產區域的地質構造、老巷空區、水害隱患等進行預測預報，提出預防處理措施。

（3）夯實水文地質工作基礎。定期收集礦井地質及水文地質資料，加強地質資料的整理分析，認真填繪礦井水文圖紙，編制礦井水害防治規劃、年度防治計劃，并組織實施。加強水文地質預測預報，為水害防治工作提供翔實、可靠的技術依據。

3.2 提高水害防治意識和應急處置能力

（1）加強隱蔽致災因素普查。深刻吸取水害事故教訓，提高對水害防治工作重要性的認識，全面落實水害防治主體責任。貫徹落實《煤礦地質工作規定》，加強隱蔽致災因素普查工作，進一步查清封閉不良鉆孔、斷層構造、陷落柱、導水裂隙帶等不良地質體，制定并落實防范措施。

（2）加強風險隱患排查治理。全面排查井田及周邊的河流、湖泊、水庫及有關水利工程的匯水、疏水、滲漏情況，定期觀測河流水位、流量等相關數值，提前加固堤壩、河床鋪底，填塞、封堵地面塌陷裂縫，防止地表水倒灌井下。認真編制“雨季三防”計劃方案，雨季前，加強防水閘墻、疏通泄水孔、排水系統、供電設施的檢查，開展聯合排水試驗，發現異常及時處理。

（3）完善應急措施，提升應急處置能力。建立完善自然災害預警和預防機制，嚴格執行煤礦“調度員十項應急處置權”“災害性天氣停產撤人”等規定，出現臺風、暴雨等極端天氣或井下出現透水征兆，采取有效措施及時應對。制定水害防治專項應急預案和現場處置方案，積極開展應急預案演練。按照“寧可備而不用，不可用而不備”原則，配備應急電源，配齊必要的應急救援器材、設備和物資，確保物資配備到位、隊伍準備到位，為煤礦企業安全生產提供堅實的保障。