Study on risk assessment model of coal mine water accident induced by flood disaster
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摘要:
煤矿作为承灾体，面对洪水灾害的冲击威胁，脆弱性凸显。洪水不仅会直接导致淹井事故、工业广场破坏等，还会间接诱发井下涌水异常、突水、透水、地下水污染等链生灾害事故。为了定量评估洪水灾害诱发煤矿水害事故风险大小，加强煤矿洪水灾害防治工作，基于灾害风险科学致灾因子、孕灾环境、承灾体三要素经典理论和煤矿洪水灾害防治现状，构建了煤矿洪水灾害设防情况调查指标体系，建立了洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估模型，并在遵义市桐梓县某煤矿进行了应用验证。研究结果表明：洪水诱发煤矿水害事故风险评估涵盖了致灾因子危险性、孕灾环境稳定性（敏感性）、承灾体脆弱性等灾害风险关键要素。其中，致灾因子危险性评价主要考虑致灾因子的时间分布、空间分布和强度等；孕灾环境稳定性评价主要考虑地形、水系等因素评价孕灾环境对致灾因子的敏感性；承灾体脆弱性主要2两方面因素决定：①承灾体对洪水灾害的设防水平，设防水平越高，承灾体脆弱性越低；②在孕灾环境中暴露于致灾因子的人员、资产数量，数量越大，承灾体脆弱性越高。通过对该煤矿应用所提出的风险评估模型，得出该煤矿洪水诱发煤矿水害事故的风险等级为低风险。风险评估模型的建立为定量评估洪水诱发煤矿水害事故风险提供了方法，为煤矿做好洪水灾害防治工作提供了新参考。
Abstract:As a disaster-bearing body, coal mines are vulnerable to the threats of flood disasters and are prone to serious impacts of floods. Floods will not only directly lead to flooding accidents and industrial square destruction, but also indirectly induce abnormal water gushing underground, water permeability, groundwater pollution and other chain disasters. In order to quantitatively assess the risk of coal mine flood accidents caused by flood disasters and strengthen the prevention and control of coal mine flood disasters. Based on the classic theory of three elements of disaster risk science: disaster-causing factors, disaster-pregnant environment, and disaster-bearing body, and the current situation of coal mine flood disaster prevention and control, the investigation index system of flood disaster prevention in coal mine is constructed, and the risk assessment model for flood disaster-induced coal mine water disaster accidents was established, and the application was verified in a coal mine in Tongzi County of Zunyi City. The research shows that the risk assessment of flood-induced coal mine water disasters is a comprehensive assessment of the system risk based on the assessment of the risk of disaster-causing factors, the stability or sensitivity of disaster-pregnant environment and the vulnerability of disaster-bearing body. The time distribution, spatial distribution and intensity of disaster-causing factors are considered in the hazard evaluation of disaster-causing factors. The stability evaluation of disaster-pregnant environment is to evaluate the sensitivity of disaster-pregnant environment to disaster-inducing factors by considering terrain, water system and other factors. The vulnerability of hazard-affected body is determined by two factors and one is the level of flood disaster prevention. The higher the level of prevention is, the lower the vulnerability of hazard-affected body is. The other is the number of people and assets exposed to the disaster-causing factors in the disaster-pregnant environment. And the greater the number is, the higher the vulnerability of the disaster-affected body is. Through the application of the proposed risk assessment model in this Coal Mine, it can be concluded that the risk level of flood-induced coal mine water disasters and accidents in this Coal Mine is low risk. In this paper, the establishment of risk assessment model provides a method for quantitatively evaluating the risk of coal mine water disaster caused by floods. It can provide a new reference for the prevention and control of flood disasters in coal mines.
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Keywords:
- flood disaster /
- disaster bearing body /
- coal mine water accident /
- risk assessment model /
- AHP
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0. 引 言
我国是世界上受自然灾害影响最严重的国家之一，灾害种类多，分布地域广，发生频率高，造成损失重[1]。近年来，习近平总书记多次就加强自然灾害防灾减灾救灾工作作出重要指示和论述，强调提高自然灾害防治能力，是实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴中国梦的必然要求，是关系人民群众生命财产安全和国家安全的大事[2]。20世纪以来，全球自然灾害频发，造成经济损失约9 000多亿美元，其中洪水灾害造成的经济损失最大，约占32%[3]。政府间气候变化专门委员会（IPCC）将洪水定义为“水流从河道或其他水体的正常范围溢漫出来，或者水流在正常情况下不受淹地区的累积”[4]。
煤矿作为承灾体，受洪水灾害影响较为严重。洪水不仅会直接导致淹井事故、工业广场破坏等，还会间接诱发井下涌水异常、突水、透水、地下水污染等链生灾害事故[5]。国外学者将自然灾害引发的事故灾难定义为Natech（Natural and Technological Disasters）事件[6-7]。2006年7月，受第四号强热带风暴“碧利斯”的影响，湖南省湘南地区发生百年一遇的洪水，造成当地共有217对矿井被淹，初步估计直接经济损失达5.5亿元。2007年8月17日，山东省新汶地区突降暴雨，降雨量达205 mm，造成山洪暴发，洪水漫过上游东周、金斗水库泄洪道，造成汶河水位暴涨，河堤发生决口，洪水倒灌溃入山东华源矿业有限公司（原张庄煤矿）井下，造成172人被困井下遇难。2016年6月，贵州省兴义市普降特大暴雨，造成纳省河水位暴涨，导致纳省煤矿工业广场被淹没，洪水倒灌入井，事故造成8人下落不明。
为有效遏制洪水诱发的煤矿灾害事故，原国家安全生产监督管理总局和原国家煤矿安全监察局下发了《关于预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难的指导意见》[8]，国内外学者也进行了相关研究。灾害风险评估方面，史培军[9-11]对灾害风险科学进行了系统性研究，包括区域灾害系统、灾害风险评估、区划、灾害应急管理等，指出广义的灾害风险评估是在对致灾因子危险性、孕灾环境稳定性、承灾体脆弱性分别评估的基础上，对灾害系统进行评估。DAVIDSON等[12]在对美国沿海地区的飓风灾害风险进行比较研究的基础上，提出了基于致灾因子危险性、暴露性、脆弱性、应急响应能力及恢复力的飓风灾害风险指数模型。HU等[13-14]通过建立多指标综合评估体系对区域洪水灾害风险进行评估。刘媛媛等[15]建立基于致灾因子、孕灾环境和承灾体的评估指标体系，分别采用AHP方法与AHP-熵权法确定权重，比较后选择合理的洪水风险评估方法，对洪水灾害风险进行综合评估。
承灾体风险评估方面，张子为等[16-18]研究了洪水对化工园区及其内部设施的影响，并建立了化工园区洪水灾害风险评价指标体系。孔祥北等[19]研究了现阶段我国化工园区防洪水及其次生灾害相关设计标准的现状。胡苏安等[20]对河湖堤岸附近的煤矿洪水涌入风险进行评价，分别建立了河堤决口预测模型及溃堤洪水淹没分区模型。笔者[21]提出了地震诱发煤矿次生灾害隐患排查方法，以煤矿生命线系统为主线构建了地震诱发煤矿次生灾害隐患排查体系。
现有研究大部分仅针对洪水灾害或煤矿生产安全事故本身的风险分别进行研究，很少对洪水灾害诱发煤矿水害事故的风险进行研究。因此，笔者基于灾害风险科学理论，结合煤矿实际，首先构建了煤矿洪水灾害设防情况调查指标体系，其次建立了洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估模型，在对致灾因子危险性、孕灾环境稳定性（敏感性）、承灾体脆弱性分别进行评估的基础上，对洪水灾害诱发煤矿水害事故的风险进行定量评价，确定洪水诱发煤矿水害事故风险等级，为煤矿做好洪水灾害防治工作提供了依据。
1. 煤矿承灾体调查
为了评估洪水诱发煤矿水害事故风险，需要对煤矿承灾体进行调查，获取煤矿基础信息和洪水设防情况。承灾体包括人员、设备以及建构筑物。本文选取相关标准规范和法律法规中涉及洪水设防的关键影响因素，建立了煤矿洪水灾害承灾体调查指标体系，见表1。
表 1 煤矿洪水灾害承灾体调查Table 1. Survey of hazard-affected bodies of coal mine flood disasters类型 调查内容 煤矿基础信息 A 核定产能 A1/万t 水文地质类型 A2 煤矿是否位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近 A3 煤矿是否位于低洼地带 A4 洪水设防水平（重现期） A5 煤矿所在地洪水灾害历史发生次数A6 单班最大在岗人数 A7/人 固定资产净值 A8/亿元 洪水设防达标情况 B 地面
工程 B1煤矿井田范围或井田附近地面河道是否被挤占 B11 井口标高是否高于当地历年最高洪水位B12 堤防工程是否有专项设计和报批程序 B13 地面变电所是否按防洪标准采取防护措施 B14 采矿塌陷区、地裂缝区是否及时回填、压实 B15 是否对采矿塌陷区、地裂缝区的积水情况进行监测 B16 工业场地是否选择在岩溶发育、火烧区、采空区和火成岩侵入区 B17 矿井
工程 B2主排水系统排水能力富裕系数是否大于1.2 B21 是否配置具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵（抗灾排水系统） B22 报废立井、斜井、平硐是否及时封堵 B23 报废立井、斜井、平硐是否在井口设置排水沟 B24 雨季期间是否加强矿井涌水量监测 B25 煤层露头防隔水煤柱宽度是否根据导水裂隙带宽度确定 B26 通风机房是否按防洪标准采取防护措施 B27 孔口低于当地历史最高洪水位的孔口管，是否采取防洪措施 B28 2. 风险评估方法
灾害系统是由孕灾环境、致灾因子、承灾体和灾情共同组成且具有复杂特性的地球表层异变系统[22]。基于灾害系统理论，构建洪水诱发煤矿水害事故的理论模型，如图1所示。
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图 1 洪水诱发煤矿水害事故理论模型Figure 1. Theoretical model of flood-induced coal mine water disaster基于上述理论模型，对洪水诱发煤矿水害事故风险进行评估，即在对致灾因子危险性、孕灾环境稳定性（敏感性）、承灾体脆弱性3个影响因素分别进行评估的基础上，对系统风险进行综合评估，其评估内容如图2所示。
致灾因子危险性（H）评价主要考虑致灾因子的时间分布、空间分布和强度等；孕灾环境稳定性（S）评价即孕灾环境对致灾因子的敏感性评价，主要考虑地形、水系等；承灾体脆弱性（V）主要由2方面因素决定，一是承灾体对洪水灾害的设防水平，设防水平越高，承灾体脆弱性越低；二是在孕灾环境中暴露于致灾因子的人员、资产数量，数量越大，承灾体脆弱性越高。
参考自然灾害风险指数模型[12]，构建洪水诱发煤矿水害事故风险评估模型为
$$ R=H S V $$ (1) 式中：R为洪水诱发煤矿水害事故风险；H为致灾因子危险性；S为孕灾环境稳定性；V为承灾体脆弱性。
根据式（1），得到洪水诱发煤矿水害事故风险值R，结合风险等级直接判定条件，确定洪水诱发煤矿水害事故风险等级，见表2。
表 2 洪水诱发煤矿水害事故风险等级Table 2. Risk level of flood-induced coal mine water disaster风险等级 R值 直接判定条件 高风险 52≤R≤64 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近且位于低洼地带且井口标高低于当地历年最高洪水位 中风险 32≤R＜52 — 一般风险 12≤R＜32 — 低风险 1≤R＜12 煤矿远离地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近且不位于低洼地带且井口标高高于当地历年最高洪水位 3. 影响因素评价
为了确定洪水诱发煤矿水害事故风险等级，应在对煤矿承灾体调查的基础上，选取合适的指标，分别对致灾因子危险性、孕灾环境稳定性、承灾体脆弱性3个影响因素进行定量评价。
3.1 致灾因子危险性评价
洪水为诱发煤矿水害事故的致灾因子，因此根据煤矿所在区域洪水风险等级对致灾因子危险性进行评价，确定其等级值，见表3。
表 3 致灾因子危险性（H）等级值Table 3. Hazard grade value of disaster causing factor洪水风险等级 致灾因子危险性等级值 极高 4 高 3 中 2 低 1 3.2 孕灾环境稳定性评价
孕灾环境稳定性主要考虑地形、水系等，因此根据煤矿所在区域地形、水系对孕灾环境稳定性进行评价，确定其等级值，见表4。
表 4 孕灾环境稳定性（S）等级值Table 4. Stability grade value of disaster pregnant environment地形、水系 孕灾环境稳定性等级值 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近且位于低洼地带4 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近但不位于低洼地带3 煤矿不位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近但位于低洼地带2 煤矿不位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近且不位于低洼地带1 3.3 承灾体脆弱性评价
3.3.1 洪水设防水平评价
选用表1中洪水设防达标情况调查内容对煤矿洪水设防水平进行评价。由于各指标对于计算结果的作用或贡献大小存在差异，因此需要对各指标赋予权重。选用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称“AHP法”）计算各指标权重系数。
1）构建层次结构模型。基于层次分析法构建层次结构模型，首先将洪水设防达标情况设为最高层B；然后根据煤矿建（构）筑物分布，将中间层分为2类：地面工程B1、矿井工程B2；最后将15项调查指标设为最低层，具体如图3所示。
2）构建判断矩阵。采用一致矩阵法分别对中间层和最低层的重要性两两比较，比较时采用1~9标度法，得到两两比较重要性标度构成的判断矩阵，标度含义见表5。
表 5 判断矩阵标度含义Table 5. Judgment matrix scale meaning标度 含义 1 2个因素相比，具有相同重要性 3 2个因素相比，前者比后者稍重要 5 2个因素相比，前者比后者明显重要 7 2个因素相比，前者比后者强烈重要 9 2个因素相比，前者比后者极端重要 2，4，6，8 上述相邻判断的中间值 倒数 i与j的重要性之比为aij，aji=1/aij 通过现场调查、文献资料分析和德尔菲法，邀请高校、科研院所和企业等煤炭行业专家10人，对洪水设防水平各影响因素的重要度进行了讨论，认为煤矿附近地面河道被挤占情况、井口标高、报废立井斜井平硐封堵情况、采煤塌陷区地裂缝区回填压实情况、煤层露头防隔水煤柱情况等因素对煤矿洪水设防水平影响较大。中间层对最高层B的判断矩阵X，最低层对中间层B1、B2的判断矩阵Y1、Y2如下所示。
$$ {\boldsymbol{X}} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} 1&1 \\ 1&1 \end{array}} \right] $$ (2) $$ {{\boldsymbol{Y}}_1} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} 1&2&6&4&2&4&6 \\ {1/2}&1&6&5&1&5&5 \\ {1/6}&{1/6}&1&{1/2}&{1/4}&{1/3}&1 \\ {1/4}&{1/5}&2&1&{1/3}&2&2 \\ {1/2}&1&4&3&1&3&5 \\ {1/4}&{1/5}&3&{1/2}&{1/3}&1&2 \\ {1/6}&{1/5}&1&{1/2}&{1/5}&{1/2}&1 \end{array}} \right] $$ (3) $$ {{\boldsymbol{Y}}_2} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} 1&2&{1/4}&{1/3}&3&{1/3}&3&{1/2} \\ {1/2}&1&{1/3}&{1/2}&2&{1/4}&2&{1/3} \\ 4&3&1&3&4&1&5&4 \\ 3&2&{1/3}&1&3&{1/3}&2&1 \\ {1/3}&{1/2}&{1/4}&{1/3}&1&{1/4}&{1/2}&{1/2} \\ 3&4&1&3&4&1&5&1 \\ {1/3}&{1/2}&{1/5}&{1/2}&2&2&1&{1/3} \\ 2&3&{1/4}&1&2&{1/3}&3&1 \end{array}} \right] $$ (4) 3）一致性检验。对构建的判断矩阵要进行一致性检验，一致性检验通过的，可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造判断矩阵。定义一致性指标：
$$C_{\rm{I}}=\frac{\lambda_{\max }-n}{n-1} $$ (5) 式中：
$ \lambda_{\max }$ 为判断矩阵的最大特征值；$n $ 为判断矩阵的阶数。为了衡量
$C_{\rm{I}} $ 的大小，引入随机一致性指标$ R_{\rm{I}}$ ，见表6。表 6 随机一致性指标$ R_{\rm{I}}$ Table 6. Random consistency index$ R_{\rm{I}}$ n 1 2 3 4 5 6 7 8 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 定义一致性比率：
$$C_{\rm{R}}=\frac{C _{{\rm{I}}}}{R_ {\rm{I}}} $$ (6) 一般认为
$ C_{\rm{R}} < 0.10 $ 时，判断矩阵的一致性检验是可以接受的。判断矩阵X、Y1、Y2的一致性检验结果见表7。
表 7 判断矩阵一致性检验结果Table 7. Consistency test results of judgment matrix判断矩阵 一致性比率CR X 0 Y1 0.0282 Y2 0.0462 4）权重计算。经过层次分析法计算，得到了中间层和最低层的权重，见表8。
表 8 权重计算结果Table 8. Weight calculation results最高层 中间层及权重 最低层及权重 赋分 洪水设防达标情况 地面工程B1，0.5 B11 0.1590 16 B12 0.1236 12 B13 0.0205 2 B14 0.0406 4 B15 0.0985 10 B16 0.0367 4 B17 0.0211 2 矿井工程B2，0.5 B21 0.0449 5 B22 0.0330 3 B23 0.1328 13 B24 0.0595 6 B25 0.0215 2 B26 0.1264 12 B27 0.0243 3 B28 0.0575 6 5）设防水平等级判定。根据层次分析法计算出的权重结果，以百分制对15项指标进行赋分，通过对煤矿洪水设防情况进行调查，得到洪水设防水平分值，从而确定煤矿洪水设防水平等级值，见表9。
表 9 洪水设防水平等级值Table 9. Level value of flood fortification level洪水设防水平分值 洪水设防水平等级值 [0, 60) 4 [60, 75) 3 [75, 90) 2 [90, 100] 1 3.3.2 人员、资产暴露度评价
人员、资产在孕灾环境中暴露于致灾因子的数量越多，则风险越高。选取煤矿洪水灾害承灾体调查表中的单班最大在岗人数和固定资产净值指标对人员、资产暴露度进行评价，取值遵循“从重原则”，见表10。
表 10 人员、资产暴露度等级值Table 10. Exposure level value of personnel and assets分级 人员、资产暴露度等级值 单班最大在岗人数≥600人或
固定资产净值≥10亿元4 400≤单班最大在岗人数＜600人或
2亿元≤固定资产净值＜10亿元3 200≤单班最大在岗人数＜400人或
0.5亿元≤固定资产净值＜2亿元2 单班最大在岗人数＜200人或
固定资产净值＜0.5亿元1 3.3.3 承灾体脆弱性评价
结合洪水设防水平评价和人员、资产暴露度评价结果，应用矩阵法得到承灾体脆弱性评价等级值，见表11。
表 11 承灾体脆弱性评价等级值Table 11. Vulnerability evaluation grade value of disaster bearing body承灾体脆弱性等级值 人员、资产暴露度等级值 1 2 3 4 设防水平等级值 1 1 1 2 2 2 1 2 2 3 3 2 2 3 4 4 2 3 4 4 4. 风险评估案例
选取贵州省遵义市桐梓县某煤矿为例，对洪水灾害诱发煤矿水害事故风险进行评估。
4.1 煤矿承灾体调查结果
表 12 煤矿洪水灾害承灾体调查Table 12. Survey of flood disaster bearing body in coal mine调查内容 调查结果 核定产能/万t 60 水文地质类型 复杂 煤矿是否位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近 否 煤矿是否位于低洼地带 是 洪水设防水平（重现期）/a 100 煤矿所在地洪水灾害历史发生次数 0 单班最大在岗人数/人 180 固定资产净值/亿元 6.5 煤矿井田范围或井田附近地面河道是否被挤占 否 井口标高是否高于当地历年最高洪水位 是 堤防工程是否有专项设计和报批程序 是 地面变电所是否按防洪标准采取防护措施 是 采矿塌陷区、地裂缝区是否及时回填、压实 无 是否对采矿塌陷区、地裂缝区的积水情况进行监测 无 工业场地是否选择在岩溶发育、火烧区、采空区和火成岩侵入区 否 主排水系统排水能力富裕系数是否大于1.2 是 是否有抗灾排水系统 否 报废立井、斜井、平硐是否及时封堵 是 报废立井、斜井、平硐是否在井口设置排水沟 是 雨季期间是否加强矿井涌水量监测 是 煤层露头防隔水煤柱宽度是否根据导水裂隙带宽度确定 否 通风机房是否按防洪标准采取防护措施 是 孔口低于当地历史最高洪水位的孔口管，是否采取防洪措施 是 4.2 洪水诱发煤矿水害事故风险评估结果及分析
4.2.1 评估结果
1）致灾危险性评价。根据遵义市洪水风险等级图（图4），该煤矿所在地洪水风险等级为中风险。因此，致灾因子危险性等级值为2。
2）孕灾环境稳定性评价。根据“煤矿承灾体调查表”，该煤矿远离地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近，但位于低洼地带。因此，孕灾环境稳定性等级值为2。
3）承灾体脆弱性评价。根据“煤矿承灾体调查表”中“洪水设防达标情况”调查内容，指标B22“该矿未配备抗灾排水系统”，指标B15、B16该矿不涉及，认为达标，该矿洪水设防水平分值为97分，洪水设防水平等级值为1；该矿单班最大在岗人数为180人，固定资产净值为6.5亿元，人员、资产暴露度等级值为3。因此，该矿承灾体脆弱性等级值为2。
综上所述，根据洪水诱发煤矿水害事故风险评估方法，该矿洪水诱发煤矿水害事故风险评估值
$ R = 2 \times 2 \times 2 = 8 $ ，且该矿不满足风险等级直接判定条件。因此，该矿洪水诱发煤矿水害事故风险等级为低风险。4.2.2 结果分析
根据煤矿洪水诱发煤矿水害事故风险评估结果可知，该煤矿发生洪水诱发煤矿水害事故的风险较低。由于该煤矿所在地洪水风险等级为中，且煤矿位于低洼地带，煤矿未配备抗灾排水系统。因此煤矿应配置具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵，用于抗灾排水。在日常生产活动中，应严格按照原国家安全生产监督管理总局下发的《关于预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难的指导意见》（安监总煤调〔2008〕70号）和国家矿山安全监察局下发的《关于预防暴雨洪水等自然灾害引发矿山事故灾难的通知》（矿安〔2022〕65号）等，查清矿区、井田及其周边对开采有影响的河流等地表水系和有关水利工程的汇水、疏水、渗漏情况，对井田范围内废弃老窑（井筒）、地面塌陷坑、采动裂隙、封闭不良钻孔、煤层露头区等进行巡查，建立疏水、防水和排水系统，将洪水灾害防治纳入到应急管理体系，主动与当地气象、应急管理等部门联系，加强暴雨、台风等重点时期的巡视与应急值守，建立暴雨洪水可能导致重大险情时紧急撤人制度，提高洪水灾害防治水平。
5. 结 论
1）煤矿作为承灾体，受洪水灾害影响较为严重。洪水不仅会直接导致淹井事故、工业广场破坏等，还会间接诱发井下涌水异常、突水、透水、地下水污染等链生灾害事故。
2）基于灾害风险科学理论，结合煤矿实际，构建了煤矿洪水灾害设防情况调查指标体系，应用自然灾害风险评估的致灾因子、孕灾环境、承灾体三要素经典框架，提出了洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估方法，可对洪水灾害诱发煤矿水害事故的风险进行定量评价。
3）以贵州省遵义市桐梓县某煤矿为例，对洪水灾害诱发煤矿水害事故风险进行评估，调查得出了该煤矿洪水灾害设防达标情况，确定该煤矿洪水诱发煤矿水害事故风险等级为低风险，为煤矿加强洪水灾害防治工作提供了依据，有助于提高煤矿洪水灾害防治水平。
4）煤矿应加强洪水等自然灾害防治工作，按照相关标准规范和法律法规要求，查清矿区、井田及其周边对开采有影响的河流等地表水系和有关水利工程的汇水、疏水、渗漏情况，对井田范围内废弃老窑（井筒）、地面塌陷坑、采动裂隙、封闭不良钻孔、煤层露头区等进行巡查，建立疏水、防水和排水系统，将洪水灾害防治纳入到应急管理体系，主动与当地气象、应急管理等部门联系，加强暴雨、台风等重点时期的巡视与应急值守，建立暴雨洪水可能导致重大险情时紧急撤人制度，提高洪水灾害防治水平。
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图 1 洪水诱发煤矿水害事故理论模型
Figure 1. Theoretical model of flood-induced coal mine water disaster
表 1 煤矿洪水灾害承灾体调查
Table 1 Survey of hazard-affected bodies of coal mine flood disasters
类型 调查内容 煤矿基础信息 A 核定产能 A1/万t 水文地质类型 A2 煤矿是否位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近 A3 煤矿是否位于低洼地带 A4 洪水设防水平（重现期） A5 煤矿所在地洪水灾害历史发生次数A6 单班最大在岗人数 A7/人 固定资产净值 A8/亿元 洪水设防达标情况 B 地面
工程 B1煤矿井田范围或井田附近地面河道是否被挤占 B11 井口标高是否高于当地历年最高洪水位B12 堤防工程是否有专项设计和报批程序 B13 地面变电所是否按防洪标准采取防护措施 B14 采矿塌陷区、地裂缝区是否及时回填、压实 B15 是否对采矿塌陷区、地裂缝区的积水情况进行监测 B16 工业场地是否选择在岩溶发育、火烧区、采空区和火成岩侵入区 B17 矿井
工程 B2主排水系统排水能力富裕系数是否大于1.2 B21 是否配置具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵（抗灾排水系统） B22 报废立井、斜井、平硐是否及时封堵 B23 报废立井、斜井、平硐是否在井口设置排水沟 B24 雨季期间是否加强矿井涌水量监测 B25 煤层露头防隔水煤柱宽度是否根据导水裂隙带宽度确定 B26 通风机房是否按防洪标准采取防护措施 B27 孔口低于当地历史最高洪水位的孔口管，是否采取防洪措施 B28 
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表 2 洪水诱发煤矿水害事故风险等级
Table 2 Risk level of flood-induced coal mine water disaster
风险等级 R值 直接判定条件 高风险 52≤R≤64 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近且位于低洼地带且井口标高低于当地历年最高洪水位 中风险 32≤R＜52 — 一般风险 12≤R＜32 — 低风险 1≤R＜12 煤矿远离地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近且不位于低洼地带且井口标高高于当地历年最高洪水位
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表 3 致灾因子危险性（H）等级值
Table 3 Hazard grade value of disaster causing factor
洪水风险等级 致灾因子危险性等级值 极高 4 高 3 中 2 低 1
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表 4 孕灾环境稳定性（S）等级值
Table 4 Stability grade value of disaster pregnant environment
地形、水系 孕灾环境稳定性等级值 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近且位于低洼地带4 煤矿位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近但不位于低洼地带3 煤矿不位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近但位于低洼地带2 煤矿不位于地表河流、湖泊、山洪部位、
水库等附近且不位于低洼地带1
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表 5 判断矩阵标度含义
Table 5 Judgment matrix scale meaning
标度 含义 1 2个因素相比，具有相同重要性 3 2个因素相比，前者比后者稍重要 5 2个因素相比，前者比后者明显重要 7 2个因素相比，前者比后者强烈重要 9 2个因素相比，前者比后者极端重要 2，4，6，8 上述相邻判断的中间值 倒数 i与j的重要性之比为aij，aji=1/aij
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表 6 随机一致性指标
$ R_{\rm{I}}$ Table 6 Random consistency index
$ R_{\rm{I}}$ n 1 2 3 4 5 6 7 8 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41
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表 7 判断矩阵一致性检验结果
Table 7 Consistency test results of judgment matrix
判断矩阵 一致性比率CR X 0 Y1 0.0282 Y2 0.0462
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表 8 权重计算结果
Table 8 Weight calculation results
最高层 中间层及权重 最低层及权重 赋分 洪水设防达标情况 地面工程B1，0.5 B11 0.1590 16 B12 0.1236 12 B13 0.0205 2 B14 0.0406 4 B15 0.0985 10 B16 0.0367 4 B17 0.0211 2 矿井工程B2，0.5 B21 0.0449 5 B22 0.0330 3 B23 0.1328 13 B24 0.0595 6 B25 0.0215 2 B26 0.1264 12 B27 0.0243 3 B28 0.0575 6
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表 9 洪水设防水平等级值
Table 9 Level value of flood fortification level
洪水设防水平分值 洪水设防水平等级值 [0, 60) 4 [60, 75) 3 [75, 90) 2 [90, 100] 1
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表 10 人员、资产暴露度等级值
Table 10 Exposure level value of personnel and assets
分级 人员、资产暴露度等级值 单班最大在岗人数≥600人或
固定资产净值≥10亿元4 400≤单班最大在岗人数＜600人或
2亿元≤固定资产净值＜10亿元3 200≤单班最大在岗人数＜400人或
0.5亿元≤固定资产净值＜2亿元2 单班最大在岗人数＜200人或
固定资产净值＜0.5亿元1
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表 11 承灾体脆弱性评价等级值
Table 11 Vulnerability evaluation grade value of disaster bearing body
承灾体脆弱性等级值 人员、资产暴露度等级值 1 2 3 4 设防水平等级值 1 1 1 2 2 2 1 2 2 3 3 2 2 3 4 4 2 3 4 4
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表 12 煤矿洪水灾害承灾体调查
Table 12 Survey of flood disaster bearing body in coal mine
调查内容 调查结果 核定产能/万t 60 水文地质类型 复杂 煤矿是否位于地表河流、湖泊、山洪部位、水库等附近 否 煤矿是否位于低洼地带 是 洪水设防水平（重现期）/a 100 煤矿所在地洪水灾害历史发生次数 0 单班最大在岗人数/人 180 固定资产净值/亿元 6.5 煤矿井田范围或井田附近地面河道是否被挤占 否 井口标高是否高于当地历年最高洪水位 是 堤防工程是否有专项设计和报批程序 是 地面变电所是否按防洪标准采取防护措施 是 采矿塌陷区、地裂缝区是否及时回填、压实 无 是否对采矿塌陷区、地裂缝区的积水情况进行监测 无 工业场地是否选择在岩溶发育、火烧区、采空区和火成岩侵入区 否 主排水系统排水能力富裕系数是否大于1.2 是 是否有抗灾排水系统 否 报废立井、斜井、平硐是否及时封堵 是 报废立井、斜井、平硐是否在井口设置排水沟 是 雨季期间是否加强矿井涌水量监测 是 煤层露头防隔水煤柱宽度是否根据导水裂隙带宽度确定 否 通风机房是否按防洪标准采取防护措施 是 孔口低于当地历史最高洪水位的孔口管，是否采取防洪措施 是
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