-1-附件焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿“4·24”溃水溃砂事故调查报告2019年4月24日2时6分左右,焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿(以下简称赵固一矿)发生一起溃水溃砂事故,溃砂(泥、砾石、矸)量1360m3、溃出水量280m3,造成1人死亡,直接经济损失377.6797万元。5月9日,依据《安全生产法》《煤矿安全监察条例》《生产安全事故报告和调查处理条例》等相关法律法规,河南煤矿安全监察局豫北监察分局会同新乡市工信局和辉县市监察委、公安局、应急管理局、矿产资源管理局、总工会、科工信局成立了焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿“4·24”事故调查组(以下简称事故调查组)。事故调查组下设技术组、管理综合组,并聘请了3名专家参加事故调查。事故调查组坚持“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”原则,通过现场勘查、调查取证、专家论证,查明了事故发生的经过、人员伤亡、直接经济损失和事故原因,认定了事故性质和责任,提出了对责任人和责任单位的处理-2-建议及事故防范措施。一、事故单位基本情况(一)矿井隶属关系及上级公司概况赵固一矿隶属河南能源化工集团有限公司焦作煤业(集团)有限责任公司(以下简称焦煤公司)。河南能源化工集团有限公司是河南省国有特大型能源化工集团,焦煤公司系河南能源化工集团有限公司的二级全资子公司。焦煤公司设立有生产技术部、通风管理部、地测部、机电部、安全监察局等安全生产管理部门。(二)矿井基本情况1.矿井基本情况赵固一矿位于河南省新乡市辉县市境内,井田面积43.77km2,资源储量3.73亿吨,可采储量1.65亿吨,2018年12月底剩余可采储量1.30亿吨。该矿2005年6月19日开工,2009年5月10日竣工投产。2015年矿井核定生产能力300万吨/年;主采二叠系山西组二1煤,煤层平均厚度5.29m,倾角5°;属低瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量6.85m3/min,相对瓦斯涌出量1.64m3/t;煤层自然倾向性为不易自燃,煤尘无爆炸危险,水文地质类型为极复杂型。矿井证照齐全有效,为生产矿井。2.相关生产系统矿井采用立井单水平盘区式开拓,井底水平标高-525m。-3-通风方式为混合式,通风方法为抽出式,总进风量11379m3/min,总回风量11741m3/min。矿井安装有安全监控系统、人员位置监测系统、安全避险系统、通讯联络系统、供水施救系统和压风自救系统。赵固一矿《生产地质报告》显示矿井正常涌水量2271.7m3/h,最大涌水量2953.2m3/h。经过治理后,矿井实际涌水量850m3/h。井下在用排水泵房有中央泵房和西六采区泵房。中央泵房为一级排水;西六采区泵房为二级排水,排水线路为:西六泵房-西轨道-西回风-井底水仓。在建排水系统为西风井井底排水泵房,其包含矿井潜水电泵排水系统。矿井现有水文观测孔14个。O2灰岩含水层观测孔地面2个,井下1个;L2灰岩含水层观测孔井下4个;L8灰岩含水层观测孔地面3个,井下4个;未设置煤层顶板和松散层含水层的水文观测孔①。事故发生前,矿井生产采区为东一盘区、西六盘区,开拓采区为西五盘区、西八盘区,布置有4个采煤工作面,分别是:11291工作面、16031工作面、11112停采收尾工作面和16001收尾拆除工作面。3.安全管理机构及防治水人员配置①《煤矿防治水细则》第九条:矿井应当建立地下水动态监测系统,对井田范围内主要充水含水层的水位、水温、水质等进行长期动态观测,对矿井涌水量进行动态监测。-4-矿井设置有安全监察科、生产调度室、生产技术科、地测科、机电科等安全生产管理机构及采煤、开拓、掘进、巷修、通风、机电运输和钻探注浆等19个生产单位。设立了以矿长为首的防治水领导机构,总工程师具体负责防治水的技术管理工作,配备了地测防治水副总工程师(负责地测科全面工作)。地测科负责矿井防治水日常工作,有水文地质专业技术人员12名,其中:高级职称1人、中级职称6人、初级职称5人。4.生产劳动组织赵固一矿在册员工3759人。生产区队中,综采一队、综采二队采用“二九一六制”作业,其余均为“三八制”。综采一队、综采二队均分三班组织,两班生产、一班检修。生产班时间为:零点班0时~12时、四点班12时~24时,两个生产班共3个班组,每个班组推磨式交互上零点与四点班;八点班为专门检修班组,作业时间为8时~16时。(三)矿井水文地质概况赵固一矿地层由老到新为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、新近系、第四系。煤系地层被第四系、新近系松散层所覆盖。松散层由坡积、洪积与冲积形成的褐红、紫灰及杂色黏土、砂质黏土、砾石、砂层等组成,厚366.68~808.10m,平均480.02m,且由北向南,自西向东逐渐增厚。第四系为山前冲积沉积,底部为一套山前冲、洪积卵石层,-5-富水程度较强。新近系为河湖相沉积,大部分为黏土、粉砂质黏土,其次为中、细砂,由于受上覆土层压力影响,部分呈半固结状态。二1煤顶板主要含水层有顶板砂岩含水层、基岩风化带含水层、新近系中底部砂砾石含水层和第四系含水层。其中二1煤顶板砂岩含水层,厚度一般2.80~67.99m(1~13层),属弱富水含水层;基岩风化带含水层由隐伏出露的各类不同岩层组成,厚度15~50m,一般20~35m,除石灰岩风化带含水层富水性较强外,其它砂岩、砂质泥岩等岩层属弱含水层;新近系中底部存在1~3层中、细砂,含承压水,水位标高87.61m,属中等富水含水层。底部砾石为古河床相,由砾石、砂砾石组成,富含泥质或夹有黏土薄层,半固结状态,属弱富水含水层。二1煤顶板主要隔水层为新近系泥、泥质隔水层。二1煤顶板直接充水水源为顶板砂岩含水层,间接充水含水层为风化带含水层、新近系中底部砂砾石含水层,在煤层顶部基岩厚度较薄的区域,由于采动影响,顶板冒落高度大时,风化带含水层甚至新近系中底部含水层也会成为矿井直接充水水源。(四)矿井薄基岩下开采情况赵固一矿煤层顶板基岩厚度较薄,上覆第四系、新近系松散层厚度大。当基岩厚度大于垮落带高度而小于导水裂缝-6-带高度时,称为薄基岩。《赵固一矿薄基岩试采总结报告》将基岩厚度≤50m的区域划分为薄基岩区,主要分布在东一盘区中部以东至煤层露头、西二盘区东部靠近煤层露头以及西六盘区东部以东至煤层露头的区域。截止2019年4月24日,赵固一矿已经回采完成23个工作面。17个薄基岩区域开采的工作面中,出现顶板溃水、溃砂事故的有3个(11071、11131和11211工作面)。三起溃水溃砂地点的基岩厚度分别为:33.1m、38.6m和25.9m。(五)矿井薄基岩开采科研论证为确定薄基岩开采留设安全煤(岩)柱尺寸,解放部分压滞煤量,2008年~2015年,赵固一矿分别与相关科研单位合作,进行了薄基岩开采相关技术研究。2014~2015年,赵固一矿与中国矿业大学(北京)合作,总结赵固一矿历年薄基岩开采情况,形成《赵固一矿薄基岩试采总结报告》。该报告将分层开采上分层采高为3.5m时,留设安全煤(岩)柱的工程判据分为以下几种情况:1.当顶板探测孔单个钻孔原始涌水量10m3/h,需要进行采前疏放,分2种情况:(1)采前该位置单孔涌水量≤3m3/h,可留设防砂安全煤(岩)柱,要求基岩柱厚度≥35m;(2)如果采前该位置单孔涌水量3m3/h,要求基岩柱厚度≥47m。2.当顶板探测孔单个钻孔原始涌水量≤10m3/h时,分2种情况:(1)当顶板探测孔进入松散层的深度5m或有流砂时,基岩柱厚度应≥35m;(2)顶板钻孔进入松散层厚度≥5m,并且提钻后无流砂现象时,-7-基岩柱厚度应当≥30m。3.基岩厚度30m的区域,目前先不设计回采工作面。在报告中结论第14条提出:“本报告以F16断层以南的技术资料和开采经验为基础,若其他地区出现采矿、地质及水文地质条件变化,则不适用本报告结论”。报告主编人中国矿业大学(北京)能源学院教授许延春解释认为:F16断层以北区域不属于报告范围,薄基岩下采煤应重新论证F16断层以北地区的采矿、地质及水文地质条件,如与F16断层以南的区域有变化,则不适用报告中的工程判据。赵固一矿16031工作面位于F16断层以北。(六)事故地点概况事故发生在赵固一矿北翼西六盘区16031工作面。西六盘区工作面分布情况见下图。54-4优7.26-450.2586.50西风井工业广场煤柱线D63H=0.7m∠62°D64H=0.7m∠62°D65H=1.6m∠51°D68H=0.4m∠47°D73H=0.5m∠45°D73H=0.5m∠46°DF79-2H=2.5m∠48°D98H=1.8m∠42°D97H=1.3m∠52°F16H=1m∠70°D106H=4.5m∠50°D107H=2.3m∠75°D105H=0.7m∠45°DF103H=4.1m∠70°D113H=1.3m∠59°D114H=0.5m∠42°D118H=4.3m∠58°D97H=1.7m∠41°D144H=0.3m∠63°F16H=7.3m∠56°D106H=3.9m∠37°D155H=0.6m∠52°D156H=0.9m∠38°D105H=0.5m∠48°D161H=0.5m∠46°D163H=1.2-1.6m∠46°D162H=1m∠42°D166H=0.3m∠43°D167H=0.5m∠80°D118H=6m∠56°D171H=3.3m∠68°D168H=1.7m∠45°D172H=0.35m∠56°D173H=0.35m∠56°D174H=0.8m∠76°D175H=1m∠66°D118H=2.7m∠73°D175H=1.3m∠65°D183H=1.0m∠74°F16H=22.9m∠60°D187H=0.4m∠69°D190H=0.5m∠39°D191H=0.8m∠23°D193H=0.5-0.8m∠76-87°D194H=0.7m∠60°D118H=4.5-6.6m∠45-65°D197H=0.8-1.3m∠55-60°D196H=1.6-3m∠47-55°F16H=40m∠60-80°D201H=4.0m∠40-52°D202H=1.2m∠52°D206H=0-1.6m∠45°D171H=0-3.3m∠47-68°D211H=1.2-1.3m∠55°D212H=0.4m∠75°DF79-1H=8.8m∠43°DF79-1H=4.8m∠50°DF80ΔH=0~10m∠50~60°DF50ΔH=0~6m∠45°DF106ΔH=0~8m∠60~70°F15ΔH=20~220m∠60~80°-406.79686.20311205优7.67-380-390-400-410-420-470-570-560-540-480-550-430-420-460-450-440-43056-1优6.08-421.0284.74回风进风编号图例-3701.工作面概况16031工作面系该盘区第四个工作面。工作面埋深为-8-493-562m,倾向长241.1m,走向长1214.6m,煤层倾角平均为5°,平均煤厚6.23m,倾向长臂后退式开采,采煤工艺为综合机械化采煤。东侧为设计的15011工作面;西侧自工作面开切眼至303.1m为实体煤,303.1~1214.6m为已回采结束的16021工作面;南为北翼三条大巷和F16断层保护煤柱;北为DF80和F15断层保护煤柱。该工作面处于B1背斜轴部和F25断层尖灭影响区域。B1背斜在该工作面东北部的延伸长度约478m。2.工作面顶板水文地质情况工作面顶板主要充水水源有:第四系含水层、新近系中底部砂砾石含水层、基岩风化带含水层、二1煤层顶板砂岩含水层。二1煤层顶板至新近系底部砂砾石含水层底界覆岩总平均厚度为51.6m。该区勘探阶段未区分第四系和新近系,第四系和新近系的松散地层厚度为458.54~491.14m,平均474.84m。第四系含水层厚度5.0~16.1m,为强富水性含水层;新近系中底部存在1~3层中细砂含水层,为中等富水性含水层。根据工作面探查情况,新近系底部发育有厚层黏性土层,未发现砂砾石含水层