鄧俊平

(1.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410012；2.金屬礦山安全技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖南 長(zhǎng)沙 410012)

某螢石礦山位于湖南，礦區(qū)屬丘陵-低山區(qū)，降雨多集中在4～7月份；礦區(qū)存在區(qū)域性斷裂構(gòu)造，擠壓破碎帶寬40～200 m，斷裂帶結(jié)構(gòu)較為松散，易坍塌，工程地質(zhì)條件屬中等類型。礦區(qū)含水層，根據(jù)地下水賦存狀態(tài)可分為第四系松散層孔隙水，基巖風(fēng)化裂隙弱含水層和構(gòu)造、層間破碎帶裂隙弱含水層。礦體賦存于構(gòu)造斷裂帶之硅化角礫巖中。2015年8月初，礦山在+120中段一分層（132.5 m分層）九線穿脈石門處進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，發(fā)生井下突泥事故，圍困人員70 h以上。當(dāng)時(shí)沿脈巷道掘進(jìn)經(jīng)過(guò)九線穿脈石門約20 m，爆發(fā)的泥石流將3名作業(yè)人員困在沿脈掘進(jìn)工作面約 120 m3的封閉空間中，粘性土和巖石碎屑形成的泥漿混合物堵塞巷道長(zhǎng)度約20 m（見(jiàn)圖1）。本文通過(guò)對(duì)該事故回顧與分析，運(yùn)用事故致因理論深入剖析事故形成原因，提出針對(duì)性預(yù)防與控制措施，為避免地下礦山出現(xiàn)類似事故提供借鑒。

圖1 事故發(fā)生地點(diǎn)位置平面

1 井下突泥事故致因因素分析

根據(jù)事故致因理論，上述礦山井下突泥事故發(fā)生是存在于巖層裂隙及溶洞中的泥水混合物意外釋放，誘發(fā)井下泥水混合物意外釋放的直接因素是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為兩方面，間接因素包括不良環(huán)境和管理缺陷。導(dǎo)致物的不安全狀態(tài)的因素包括設(shè)計(jì)、工藝、支護(hù)、排水等, 導(dǎo)致人的不安全行為的因素有安全教育培訓(xùn)、生理、違章作業(yè)等?？山D2所示的井下突泥事故致因因素模型[1]。

圖2 井下突泥事故致因模型

1.1 人的行為因素分析[2]

人的行為因素對(duì)此次礦山井下突泥事故產(chǎn)生重大影響。該礦山作業(yè)人員安全意識(shí)不高，心理、生理、應(yīng)急意識(shí)不強(qiáng)等都極大影響了井下突泥事故的發(fā)生。安全素質(zhì)不高具體體現(xiàn)在該礦山管理人員和作業(yè)人員的行為上，是人的因素中的關(guān)鍵內(nèi)容，導(dǎo)致了人員冒險(xiǎn)進(jìn)入潛在突泥事故區(qū)域作業(yè)，缺乏預(yù)防、控制事故的心理、生理積極反應(yīng)，對(duì)井下突泥事故特征不熟悉以及應(yīng)急反應(yīng)遲滯等。據(jù)了解，該礦山近年發(fā)生多次類似突泥事件（未造成人員傷害），相關(guān)人員未進(jìn)行研究與分析，對(duì)井下突泥事故特性依然不熟悉。對(duì)突泥事故特征的不熟悉，又導(dǎo)致礦山作業(yè)過(guò)程中三違行為時(shí)有發(fā)生，作業(yè)技能不高，前期應(yīng)急反應(yīng)和處置遲滯等。該礦山井下突泥事故發(fā)生的人的行為因素關(guān)系如圖3所示。

圖3 人的行為因素內(nèi)部關(guān)聯(lián)圖

1.2 物的因素分析

該礦山井下突泥事故發(fā)生的物的因素主要包括：采礦設(shè)計(jì)、施工工藝、井巷支護(hù)、防排水設(shè)施設(shè)備、井下爆破震動(dòng)和運(yùn)輸設(shè)備振動(dòng)[3]等。

根據(jù)對(duì)礦山事故的調(diào)查，突泥事故巷道布置存在一定不合理性，未采用有效措施繞行和規(guī)避潛在事故區(qū)域；采用的比較普通的爆破-掘進(jìn)工藝，未根據(jù)特殊地質(zhì)構(gòu)造條件調(diào)整工藝和施工技術(shù)參數(shù)；事故區(qū)域巷道基本為裸巷，未進(jìn)行有效支護(hù)和封閉揭露的突泥通道口；礦山基本未采取防治水措施，井下排水設(shè)施不完善，為井下突泥事故發(fā)生提供了水源，采礦活動(dòng)導(dǎo)致的地表塌陷區(qū)未及時(shí)處理，為地表降雨和井下涌水保持了良好的水力聯(lián)系；井下巷道排水溝設(shè)置不到位，事故后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)，部分中段運(yùn)輸平巷局部存在超過(guò)30 cm積水。

頻繁的掘進(jìn)爆破作業(yè)和無(wú)軌運(yùn)輸、裝載設(shè)備的振動(dòng)擾動(dòng)，成為該礦山突泥事故的誘發(fā)因素。根據(jù)礦山提供的資料，7月31日在事故發(fā)生地驗(yàn)收時(shí)即已發(fā)現(xiàn)隱患，突泥事故當(dāng)時(shí)并未直接爆發(fā)，而是至8月14日突然發(fā)生。爆破、運(yùn)輸、裝載等作業(yè)活動(dòng)擾動(dòng)使得構(gòu)造帶內(nèi)水、粘性土、巖石碎屑等充分混合，形成可流動(dòng)的粘性流體，在重力作用下觸發(fā)+120 m中段二分層(+145 m分層)與+120 m中段一分層（+132.5 m分層）之間破碎帶，泥水混合物從+136 m標(biāo)高處的9號(hào)穿脈石門涌出。該礦山井下突泥事故發(fā)生的物的因素內(nèi)部關(guān)系如圖4 所示。

1.3 環(huán)境因素分析

圖4 物的因素內(nèi)部關(guān)聯(lián)圖

環(huán)境因素是客觀導(dǎo)致該礦山突泥事故發(fā)生的重要原因，主要包括：地質(zhì)構(gòu)造、井巷圍巖狀況、地表與井下水力聯(lián)系、季節(jié)性超量雨水和泥水混合物活動(dòng)的流通通道[4]等。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，該礦山礦體賦存于構(gòu)造斷裂帶之硅化角礫巖中，斷裂帶結(jié)構(gòu)較為松散，易坍塌，斷裂帶和事故發(fā)生的礦體相交，石門施工過(guò)程已基本打穿了構(gòu)造斷裂帶，形成了井下泥水混合物流動(dòng)的通道。礦山不良地質(zhì)構(gòu)造中充填物為粘性土、塊度不一的巖石碎屑，為井下泥石流形成提供了粘性土和巖石碎屑等固體物質(zhì)。水既是井下泥石流的重要組成成分，又是泥石流激發(fā)的重要條件和搬運(yùn)介質(zhì)。大氣降水通過(guò)地表塌陷區(qū)或張裂縫、斷層以及松散覆蓋層逐漸滲入擴(kuò)散；礦山掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中礦坑涌水或生產(chǎn)廢水匯集形成井巷局部積水，積水通過(guò)構(gòu)造帶逐漸滲透，均有可能是本次泥石流中水的來(lái)源。該礦山井下突泥事故發(fā)生的環(huán)境因素內(nèi)部關(guān)系如圖5所示。

圖5 環(huán)境因素內(nèi)部關(guān)聯(lián)圖

1.4 管理因素分析

該礦山井下突泥事故發(fā)生的管理因素主要包括：規(guī)章制度不完善、安全教育培訓(xùn)不到位、違章指揮、違章作業(yè)、日常監(jiān)督不到位、隱患排查治理未落實(shí)、無(wú)規(guī)程作業(yè)等。

在企業(yè)近年井下突泥事件時(shí)有發(fā)生的情況下，未制定針對(duì)性的規(guī)章制度加強(qiáng)管理，導(dǎo)致事故發(fā)生前未采取相應(yīng)的防治水、支護(hù)等措施，事故隱患發(fā)現(xiàn)后未落實(shí)相應(yīng)的治理，作業(yè)人員及管理人員面對(duì)事故發(fā)生處置不當(dāng)，事故應(yīng)急處置遲滯等。未進(jìn)行針對(duì)性井下突泥事故預(yù)防、控制、應(yīng)急等方面的安全教育培訓(xùn)；事故發(fā)生地點(diǎn)隱患治理未落實(shí)情況下，管理人員違章指揮、作業(yè)人員冒險(xiǎn)作業(yè)等均是事故發(fā)生的管理因素。礦山井下突泥事故發(fā)生的管理因素內(nèi)部關(guān)系如圖6所示。

圖6 管理因素內(nèi)部關(guān)聯(lián)圖

2 事故預(yù)防與控制措施

根據(jù)對(duì)該礦山井下突泥事故致因因素的分析，針對(duì)性提出預(yù)防和控制井下突泥事故發(fā)生的措施。

2.1 人的行為糾正措施

將提高礦山管理人員和作業(yè)人員安全素質(zhì)作為管理的首要任務(wù)，通過(guò)提高企業(yè)人員準(zhǔn)入門檻，將不能滿足安全素質(zhì)要求的人員排除在企業(yè)招工范圍外。通過(guò)行為安全管理培訓(xùn)[5]，提高管理人員和作業(yè)人員關(guān)注井下突泥事故的心理、生理反應(yīng)；促使企業(yè)員工掌握井下突泥事故發(fā)生特征，分析、判斷類似突泥事故發(fā)生的可能性，及早采取措施規(guī)避人員進(jìn)入或長(zhǎng)時(shí)間在潛在事故區(qū)域作業(yè)。

2.2 物的狀態(tài)改變措施

井巷掘進(jìn)施工，要做到“有疑必探、先探后掘”。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)資料及上層地質(zhì)情況，分析本層斷層位置，將巖脈巷道控制在下盤，利用鉆孔進(jìn)行探鉆，然后再進(jìn)行掘進(jìn)。

作業(yè)過(guò)程中遇到巷道或鉆孔冒渾水、黃泥頻發(fā)、巷道掉渣等泥石流前兆時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)活動(dòng)，向企業(yè)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，安排專門技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)分析，確認(rèn)安全后方可繼續(xù)作業(yè)；不能確認(rèn)該區(qū)域安全的，撤退附近作業(yè)人員，進(jìn)行臨時(shí)封閉處理、設(shè)置安全警示標(biāo)志，通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)、采取支護(hù)或施工繞道避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域。加強(qiáng)支護(hù)管理，對(duì)揭露的裂隙、破碎帶等潛在突泥通道采取穩(wěn)固、有效支護(hù)和封閉方式進(jìn)行處理。

調(diào)整爆破設(shè)計(jì)參數(shù)和更換運(yùn)輸設(shè)備等措施降低爆破震動(dòng)、無(wú)軌運(yùn)輸和裝載設(shè)備振動(dòng)等擾動(dòng)，降低粘性土、巖屑和水的混合程度和速度。

重視防排水工作，對(duì)地表塌陷區(qū)進(jìn)行綜合治理，通過(guò)回填、修筑截排水溝等措施減少地表與井下的水力聯(lián)系；完善井下水溝和排水設(shè)施，疏排井巷積水，防止井下巷道積水通過(guò)不良地質(zhì)構(gòu)造（擠壓破碎帶、裂隙等）滲入溶洞、裂隙等泥、石充填區(qū)域。

2.3 改善環(huán)境因素的措施

井下突泥事故發(fā)生的環(huán)境因素主要通過(guò)工程技術(shù)和加強(qiáng)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)加強(qiáng)井巷支護(hù)和及時(shí)調(diào)整井巷布置降低不良地質(zhì)條件造成的影響；完善地表防治水和井下防排水設(shè)施設(shè)備，降低長(zhǎng)時(shí)間或超強(qiáng)降雨的影響，盡量通過(guò)防治水手段阻斷地表與井下的水力聯(lián)系；通過(guò)提前封閉、支護(hù)、注漿等方式切斷井下泥水混合物的流動(dòng)通道。

2.4 加強(qiáng)管理措施

結(jié)合本單位井下突泥事故事件，參考相關(guān)事故案例進(jìn)行分析與研究，組織員工進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，促使作業(yè)人員、管理人員、技術(shù)人員熟悉掌握事故征兆、事故預(yù)防和控制、事故處置等。

編制相適應(yīng)的管理制度、崗位安全操作規(guī)程和應(yīng)急處置措施，確保井下突泥事故的預(yù)防、控制、應(yīng)急等相關(guān)事項(xiàng)均有制度規(guī)定，井下一線作業(yè)人員熟練掌握采礦作業(yè)操作方法和緊急突發(fā)情況下的應(yīng)對(duì)措施。

對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、安全檢查、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查中發(fā)現(xiàn)存在的井下泥石流安全隱患的區(qū)域進(jìn)行登記，形成專門臺(tái)帳，安排技術(shù)人員進(jìn)行分析，必要時(shí)采用鉆探等方式予以確認(rèn)。

落實(shí)隱患排查治理要求，發(fā)現(xiàn)類似安全隱患及時(shí)制定隱患整改計(jì)劃，落實(shí)責(zé)任追究，確保隱患排查與整改制度得到有效執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)隱患整改閉環(huán)管理。

編制針對(duì)性應(yīng)急預(yù)案，組織員工進(jìn)行學(xué)習(xí)，加強(qiáng)應(yīng)急救援隊(duì)伍建設(shè)，定期進(jìn)行專項(xiàng)演練，提升應(yīng)對(duì)井下突發(fā)泥石流事故的應(yīng)急處置能力。

3 結(jié) 語(yǔ)

簡(jiǎn)要介紹了某礦山井下突泥事故的發(fā)生條件，運(yùn)用事故致因理論詳細(xì)分析了事故發(fā)生的原因。礦山井下突泥事故發(fā)生是諸多因素共同作用的結(jié)果，根據(jù)分析與研究結(jié)果提出預(yù)防和控制井下突泥事故的方法，為類似地下礦山企業(yè)預(yù)防和控制井下突泥事故事件提供參考。