矿井水害预兆.ppt

矿井 水 火无情 水害 防治水办公室 矿井水害事故是仅次于瓦斯爆炸的煤矿重大灾害 在煤矿重 特大事故中所占比重较大 本节课主要给大家介绍了矿井水害的基本知识 通过对水害的了解和掌握 加强煤矿工人对矿井水害的认识 以保证安全生产 矿井水害预兆 一 矿井水害的概念 矿井水害是指在煤矿基建和生产过程中地下水涌入采掘空间 由于排水能力相对不足而造成淹没巷道 工作面 采区 矿井 不同水平乃至整个矿井 的现象 它轻则影响生产 重则造成人员伤亡的恶性事故 是煤炭资源开发过程中一种突发性的地质灾害 二 矿井水害的现状 在国有重点煤矿中 水文地质条件属于复杂的矿井占27 属于简单的矿井占34 国有地方煤矿和乡镇煤矿中 水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占8 5 在大中型煤矿中有500多个工作面受水害威胁 2006年 2004年 2005年 矿井水害事故统计 孔隙水 裂隙水和岩溶水 已经采掘过的采空区和废弃的旧巷道或溶洞 由于长期停止排水而积存的地下水 三矿井水害水源 1 大气降水 2 地表水 3 地下水 4 老空水 从天空降到地面的雨和雪 冰 雹等溶化的水 地表水体包括河流 湖泊 池沼和水库等 位于矿区内或矿区附近的地表水 大气降水 地表水 地下水 实为互相补充 互为来源 形成自然界中水的循环 四 矿井水害类型 地表水水害 老空水水害 孔隙水水害 裂隙水水害 岩溶水水害 通道 地表水水害 案例 7月29日上午8时40分 肆虐的洪水沿河南省三门峡支建铁炉沟河暴涨 造成位于河床中心的原中国铝业公司废弃的铝土矿坑塌陷 洪水通过矿井上部老巷泄入陕县支建矿业有限公司东风井 造成淹井事件 当时井下有矿工102人 事故发生后33人及时升井 69人被困井下经过76个小时的全力抢救 被困的69名矿工在8月1日12时50分 案例1 河南陕县煤矿透水事故 全部脱困 8月16日至17日 山东新泰市24小时之内降雨量达228毫米 引发山洪暴发 导致柴汶河东都河堤被冲垮 河水灌入地势低洼的西都沙井后溃入华源矿业公司三号井井下 当时井下共有756名矿工在井下作业 有584人成功升井脱离危险 另有人死亡 主要原因 突降暴雨山洪暴发河水猛涨河堤决口决堤淹井 案例2 172 1号溃水点 3号溃水点 2号溃水点 河堤决口处 冲刷区 输电铁塔 沙场塌陷区 通道 老空水水害 案例 2005年8月7日 广东省梅州市兴宁市大兴煤矿在开采急倾斜煤层时发生抽冒 破坏了防水安全煤柱 上部大量老空积水溃入矿井 造成121人死亡 直接经济损失4725万元 广东省梅州市兴宁市透水事故 案例1 被困矿工的主要集中区域 矿井概况 那读煤矿原为百色市田东县国有煤矿 始建于1973年10月 设计能力为3万吨 年 1996年12月被右江矿务局兼并 2007年核定生产能力19万吨 证照均在有效期内 案例2 广西壮族自治区百色市右江矿务局那读煤矿透水事故 事故概况 2008年7月21日15时32分 广西壮族自治区百色市右江矿务局那读煤矿发生特别重大透水事故 造成36人死亡 直接经济损失989 8万元 事故原因 该矿在4304工作面3个切眼先后发现透水征兆的情况下 未按规定撤出受水威胁区域的作业人员 事故发生前 盲目通知已经撤到安全地点的人员返回作业地点恢复生产 水文资料不清 水患排查治理不到位 该矿没有查清老空区积水和废弃小煤矿的积水情况 没有排查出重大透水安全隐患 发现多次透水征兆后 未采取措施进行彻底根治 孔隙水水害 案例 通道 矿井概况 山东枣庄滕州木石煤矿 1971年建矿 设计9万吨 木石 03 7 26 特大溃水事故死亡35人 事故概况 7月26日21时40分 发生透水 水位上升至码头门 一号风门推不开 二号风门处冒顶 污泥堵塞 无法行人 一采区运输大巷被淹地面4号露天坑和砖瓦厂内出现二个直径30m塌陷坑 造成5个作业地点37人遇险 2人脱险 35人死亡 历时一个月 直接经济损失298 1万元 事故原因 超开采上限 越井田边界 违法违规开采防水保安煤柱 事故地点离第四系含水层 流沙层 只有9米 离地面露天坑底只有13米左右 按一般规律 顶板垮落带已进入第四系含水层 勾通地面积水 案例 裂隙水水害 案例 通道 2000年1月11日9时53分 徐州矿务集团有限公司大黄山煤矿一号井地下320米一采区3201工作面材料道掘进过程中发生一起透水事故 造成该区域内作业的63名矿工被困 经过全力抢救 41人生还 22人遇难 事故直接经济损失278 33万元 造成这起事故的直接原因是 矿山技术部门提供的水文资料不准确 造成井下长期违规 盲目生产 而据此制定的防护措施又不到位 在井下发现出水征兆后 没能按规定及时报告 延误了宝贵的通知撤人时间 导致了这起事故后果扩大 岩溶水水害 薄层灰岩水 厚层灰岩水 案例 通道 薄层灰岩水水害 通道 厚层灰岩水水害 五 矿井突水征兆 矿井在井巷开拓或矿床开采期间 由于影响和破坏了矿层围岩或顶 底板含水层而造成水体瞬时溃入矿井称为矿井突水 一般预兆 1 挂红 在煤 岩 裂隙表面附着有暗红色的水锈 2 挂汗 煤 岩 壁上凝结有水珠 说明此时巷道接近积水区 但有时空气中的水分遇到低温煤 岩 壁也会挂汗 这是一种假设现象 所以遇到挂汗时 要辨别真伪 其辨别方法是剥去一薄层 观察新暴露面是否也有潮气 若有则是透水预兆 3 煤壁变冷 工作面接近大量积水时 气温骤降 煤壁发凉 人一进去就有阴冷的感觉 时间愈长愈感到阴凉 但应注意 受地热影响大的矿井 地下水的温度较高 当采掘工作面接近积水温度较高的积水区时 煤岩壁的温度和空气的温度反而会升高 3 出现雾气 当巷道温度很高时 积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气 4 水叫 采煤工作面若在煤壁 岩层内听到 吱吱 的水叫声 说明已接近高压积水区 若是煤巷掘进 则透水即将发生 这时必须立即发出警报 撤出所有受水威胁的人员 5 煤层变得发潮 发暗 松软 原本干燥 光亮的煤层由于水的渗入 变得潮湿 暗淡 如果挖去表面一层 里面仍如此 说明附近有积水 6 顶板淋水加大 这表明已接近积水区 7 顶板来压 底板鼓起 8 水色发浑 有臭味 这是已接近老空区积水的象征 9 工作面有害气体增加 积水区向外发出瓦斯 二氧化碳和硫化氢等有害气体 10 裂缝出现渗水 如果出水清净 则离积水区较远 若出水浑浊 则离积水区已近 不同水源的突水特点 1 工作面顶板冲积层水的突水征兆及特点 突水部位开始发潮 滴水 滴水逐渐增大 仔细观察可发现水中有少量细砂 发生局部冒顶 水量突增并出现流砂 流砂常呈间歇性 水色时清时浊 总的趋势是水量 砂量增加 直至流砂大量涌出 发生大量溃水 溃砂 这种现象说明已影响到地表 会导致地面出现塌陷坑 2 工作面底板灰岩含水层突水征兆及特点 工作面压力增大 底板鼓起 底鼓量有时可达500mm以上 工作面底板产生裂隙 并逐渐增大 沿裂隙或煤帮向外渗水 随着裂隙的增大 水量增加 当底板渗水量增大到一定程度时 煤帮渗水可能停止 此时水色时清时浊 底板破裂 沿裂隙有高压水喷出 并伴有 嘶嘶 声或刺耳水声 底板发生 底爆 伴有巨响 水大量涌出 水色乳白或呈黄色 3 断层水突水征兆及特点 在断层附近岩层较为破碎 突水前会出现工作面来压 淋水增大 底板鼓起或产生裂隙并出现渗水 工作面出现呈一定压力的水量流出 或射出 若水浑浊 说明水源很近 若出水清澈 则水源尚远 水质良好 水味发甜 这是因为断层水一般补给较充足 多属 活水 之故 岩巷掘进遇断层水 有时可在岩缝中见到 淤泥 水呈现黄色 4 老空水突水征兆及特点 煤壁 挂红 采空积水多属积水时间长久 水中溶解的杂质多 水量补给较差的水源 一般称为 死水 近老窑的煤层裂隙中的积水 当积水中含有铁的氧化物时 煤岩壁上所挂之 汗 呈铁锈色 故称为 挂红 水的酸度打 水味发涩 老空水由于长期处于停滞状态 具有铁锈味 腐蛋味或涩味 PH值小于7 酸性较大 腐蚀性较强 有臭鸡蛋气味 老空内经常积存有大量CO2 CH4和H2S等有害气体 有臭鸡蛋味 有害气体在突水时会随水溢出 容易造成窒息事故 5 奥灰突水征兆及特点奥灰突入井巷之前 一般都有个过程 这个过程有时很短 几小时至一两天 有的则是开拓后半月 数月甚至更长 从开拓至奥灰水突出 总有一些现象显示 如突水点或附近矿压明显加大 巷道产生底鼓底裂 岩层发出破裂声 有嘶嘶水叫声 帮壁突见水珠及淋水加大 煤帮松软发潮 迎面突然变冷出现水雾 顺断层或炮眼或探水钻有小股水流涌出以及水中夹杂岩石喷出物等 发现突水预兆和发生水灾事故后的应急措施 发现透水别迟疑 立即报告威胁区 突水迅猛水流急 灾区人员先躲避 尽量藏身硐室中 拐弯巷道也可以 水头来了躲不及 抓牢棚子暂时避 切忌潜水胡乱钻 水头过后再转移 坚持人往高处走 适时戴好自救器 六 矿井水害的现场处理 1 生产区队 现场干部在水害预防中的重要作用生产区队 现场干部在矿井生产 准备 安装和灾害治理等环节中具有不可替代的作用 防治水工作是一项涉及煤矿生产各个专业 各个部门的系统工程 离不开各个部门的关心和支持 及时发现实水征兆 防止水害事故发生水害事故生产之前 会出现各种预兆 采掘活动一旦发生异常情况 现场人员最先发现 并可以根据这些预兆做出判断 及时采取有效措施 从而避免水害事故的发生和发展 协助落实防治水工程进度 治理水害煤矿生产准备包括三个方面 一是井巷工程施工 二是设备安装 三是灾害治理 灾害治理工程包括瓦斯治理 水害治理 围岩治理等 应该和井巷工程 安装工程同等重要 缺少任何一项 工作面都不能投产 所以 应该把灾害治理工程各井巷工程 安装工程一样纳入生产管理 正确落实水灾抢救方案 减少事故损失水灾事故一旦发生 应急救援机构负责制定救援方案 但方案的实施要靠现场干部指挥执行 这时 要求现场人员沉着冷静 处变不惊 掌握救援方案内涵 果断指挥 把灾害损失降到最低程度 2 矿井水害防治对现场干部的基本要求现场干部处于煤矿生产指挥的前沿哨所 肩负生产和安全的重要使命 应不断地提高自己的综合素质 在矿井生产和安全方面做出更大的贡献 掌握矿井主要水害类型及其危害程度首先要了解掌握本矿井主要灾害类型 如突出矿井以瓦斯治理为主 灰岩水上开采的矿井以水害治理为主 自燃发为严重的矿井以防灭火为主 还有一些矿兼有两种或两以上的灾害类型 对于具有水害威胁的矿井 其类型也不尽相同 朱庄 杨庄 桃园 祁南等矿 以灰岩突水威胁为主 海孜矿以7煤顶板离层水为主 许疃以老空水和陷落柱导水为主 朱仙庄矿以 四含 五含 为主 其他矿也各有自己防治水工作的重点 现场干部掌握本矿主要水害类型 有利于正确分析判断井下出水异常情况 避免出现错误的指挥行为 如该停止作业没停 发生人员伤害 不该停的停止作业 影响了生产 掌握井下作业场所面临的水害危险井下一些特定作业场所受到的水害威胁比其他地点要严重一些 这些地点一旦出现透水征兆 要甚重处理和对待 沿空送巷掘进施工地点 这样的地点为近老空区施工 可能存在老塘积水 当出现煤体变潮 淋水加大 渗水 巷道变形剧烈等征兆时 说明离水体不远了 很可能马上发生透水 最好的办法是及时撤人 近含水层掘进施工的巷道 当遇到断层或地层起伏变化 很可能更接近甚至揭露含水层 发生灰岩突水可能性很大 如果井下汇报出现底鼓 底板渗水 有水叫 空气变冷或变热 迎头水量比昨天大等情况时 预示将要发生灰岩突水 地测部门应该进行现场鉴定 含水层下掘进或回采工作面 发生漏顶 支护困难 大量淋水等现象时 预示上部含水层将要突水 要立即组织专业人员进行处理 近断层 过钻孔 接近陷落柱掘进巷道 这些巷道属于接近导水通道施工的地点 一旦发现出水 说明沟通了强含水层 特别是当水温度很高时 基本上离突大水不远了 必须立即停止作业进行处理 以上列举的是重点头面所面临的水害威胁情况 其他作业地点会受到不同的水害威胁 如 临涣矿矸石仓放水控制不好 将轨道上山钉道工冲死就是一例 因此 要分别评价各个作业场所受到的安全威胁 一旦发生异常情况 做到指挥有章 应对自如 3 熟悉作业场所乃至整个矿井的避灾撤离路线 现场干部掌握避灾路线比其他入井人员更为重要 当井下发生水灾 火灾时 如果出现撤离路线指挥失误 伤亡惨重 水灾撤离路线与火灾相反