鸡西大通沟煤矿透水事故调查报告公布:三维激光扫描在隐蔽致灾因素普查与老空区定位中的应用

9月11日,国家矿山安全监察局黑龙江局发布了大通沟煤矿"12·21"较大水害事故调查报告。事故发生在2025年12月21日凌晨4时22分,地点是黑龙江鸡西市滴道区,5人遇难,直接经济损失990.51万元。报告建议矿长、总工程师、地测(技术)副总工程师3人移送公安机关追究刑事责任,另有27人给予党纪政务处分,加起来30人。

事故直接原因写得很直白:矿井隐蔽致灾因素普查不清,违规改变巷道设计方位,未采取专门的探放水措施,出现透水征兆后继续冒险施工导通老空区积水

四句话,两句半跟测量有关。我们做三维扫描的,读这份报告的时候心情比较复杂。

一句话回答:这起事故里,巷道实际位置比设计向北偏了近70米、标高抬高了33米,采空区积水量估算1万方实际放出1.47万方,这两个数字都能用三维扫描压下来。扫描不能替代物探和钻探,但它能把"图纸上画的位置"和"井下真实的位置"之间的差距量化出来。

偏了70米,为什么没人发现

调查报告里有一段细节。18#层右一回风巷设计长度550米,设计方位N261°。施工前,矿长、总工程师、生产副矿长和地测(技术)副总工程师一起研究决定,把巷道向北调角11°,2025年9月8日开始施工。

施工过程中,这条巷先后3次与18#层三采区右四旧巷刮透,又3次调整方位躲避旧巷。到事故发生时,巷道已施工433米,实际施工方位变成N269°到N272°,工作面迎头位置较原设计向北偏移近70米,标高抬高33米,正好位于二井二斜绞车道上方

二井二斜1962年就关闭了。那是六十多年前的井,图纸是什么精度,做过矿山的同行心里有数。手工导线一级级往下传递,角度和距离误差累积起来,几十米并不罕见。

问题在于,偏移70米这件事不需要什么高深算法就能查出来。把巷道实际点云和设计BIM模型叠在一起,中轴线一提取,偏移量直接读数。这是纯几何问题,扫描最擅长的就是这个。哪怕只是每个季度扫一次,第三次调整方位的时候这条线就已经偏出去了。

有人会问,矿上没有测量员吗。报告里写了,技术科长及采煤、掘进、防治水专业技术人员均为挂名,实际仅由地测兼技术副总工程师一人负责。一个人扛全矿的采掘、地质测量和防治水,扫不扫描是第二位的,先得有人。

估1万方,放出来1.47万方

再看第二个数字。18#层三采区1998年关闭,根据2017年4月的地面瞬变电磁报告及水文地质类型划分报告,估算采空区内积水量10000立方米左右。2024年9月探放完毕,实际放水量14700立方米

差了47%。

这种偏差在老空水估算里不算离谱,但放到防治水设计上,量差近一半意味着排水能力配置、警戒范围、探水线位置全都要跟着打折扣。估算靠的是采空区面积乘以充水系数,充水系数是个经验值,采空区面积本身也来自老图纸。

三维扫描能补的是采空区的空间形态。垮落带塌成什么样、底板最低点在哪里、有没有形成独立的积水囊,这些决定了水能存多少、从哪儿先出来。相邻巷道侧向扫描、钻孔内窥式扫描能拿到一部分,地面LiDAR配合地表沉降反演能拿到另一部分。把这些拼起来建的储水空间模型,比"面积×系数"准。

瞬变电磁探的是线,扫描补的是面

事故工作面的物探用的是YCS2000型矿用瞬变电磁仪,对巷道前方100米探测,无异常后允许掘进70米,预留30米。超前钻探设计4个钻孔,深度大于80米,钻探后允许掘进50米,预留30米。

制度本身没问题。出问题是执行。报告指出,12月17日最后一次物探与上一次物探间隔155.4米,存在覆盖盲区;12月16日、17日已经出现右帮壁渗水、超前探钻孔出水等透水征兆;巷道施工至419米时已到达探水线,未使用专用探放水钻机开展探放水。

这里要说清楚一件事:三维扫描不能替代瞬变电磁,也替代不了钻探。瞬变电磁探的是前方水体,扫描探的是几何形态,两码事。

但扫描能补一样东西。瞬变电磁是沿巷道一条线往前打,探测结果是"前方100米有无异常"这样一个结论。巷道帮壁往哪边鼓了、顶板下沉了多少、实际断面和设计的差值,这些它是看不见的。而透水征兆往往先出现在帮壁上,比如渗水、片帮、淋水加大。定期扫一遍巷道,把每期的点云做差分,帮壁变形的位置和速率就出来了。

调查报告认定的问题现有手段三维扫描能补什么
隐蔽致灾因素普查不清(二井二斜未纳入)地面瞬变电磁、老图纸老巷真实坐标与空间形态,把1962年的井画到今天的坐标系里
违规改变巷道设计方位(偏移近70米)井下导线测量全断面对比设计中轴线,偏移量可视化,非靠单点抽查
采空区积水量估算偏差47%面积×充水系数垮落带形态与底板低点模型,储水空间按实际体积算
物探存在155.4米覆盖盲区瞬变电磁+钻探帮壁变形与顶底板起伏的连续记录,补空间维度的信息

透水之后那次扫描,是给调查留证据

报告里的现场勘查部分,信息量很大。综掘机卡在巷道右帮,机身上部距巷道顶板0.95米,机头处有大量圆木、管路和皮带架堵塞物,阻断里部巷道,人员无法进入。采区轨道上山、回风上山、运输上山均受水流冲刷破坏,轨道悬空扭曲变形,运输上山皮带机头及煤仓被积水淤泥淹没。+45米运输石门过水痕迹距底板约0.5米,回风石门过水痕迹距底板约1.0米。

这些空间关系,靠文字和照片记录,读报告的人要自己在脑子里重建一遍。如果当时扫一遍,得到的就是可直接量测的现场模型:过水痕迹高程、堆积体方量、设备卡阻位置、巷道断面损失,全都能从点云上量出来。

更重要的是非接触。透水后的巷道有积水、有淤泥、顶板不稳定,人进去有风险。扫描仪架在安全位置,几分钟一个站位,或者说干脆用远距离机型,人不进危险区也能把现场固定下来。这份数据对事故原因分析、对后续的复产验收,都是硬材料。

说回这起事故本身。调查报告建议对大通沟煤矿给予行政罚款180万元,暂扣安全生产许可证。救援从12月21日4时36分接报开始,到23日10时30分5名遇难人员全部找到,历时近54小时。5个人,本来不用是这样的结局。

云绘科技在深圳做激光三维扫描服务,井下作业用防爆型设备,巷道建档、采空区形态调查、事故现场三维留证这些项目都做过。技术方案见技术页,历史项目见案例页

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