小煤窑防治水安全技术措施

小煤窑防治水安全技术措施小煤窑防治水安全技术措施 在我国许多老矿区的浅部 老采空区 包括被淹没的井巷 星罗棋布 且其中充满大量积水 它们大多积水范围不明 连 通复杂 水量大 酸性强 水压高 若现在生产井巷接近或崩 落带达到老采空区 便会造成突水 给人民的生命财产带来巨 大的危害 且酸性老窑水的存在直接损害周围的环境 开采的 机械设备及工作人员的身体健康 1 老窑水及其水源 老窑水是指在已采掘的旧巷及空硐内含有的大量积水 又 称为老空水 老窑水依然参与着地下水系统的循环 主要来自大气降水 部分来源于地下水常年累月地渗透积聚 另外矿区临近地带的 河湖在某些特定条件下也可以大规模瞬时补给老窑水 总的来 说 老窑水充水水源有以下几种形式 一是只有通过大气降水 地表渗透补给而聚集形成的 二是与地表水体 地下含水层或 储导水断裂带有水力联系的 一旦勾通 老窑采空区压力变化 这些水可能补给 三是与临近其它老窑水体有水力联系的 2 老窑 老空水的充水特征 我国煤矿开采历史悠久 许多矿区浅部都有废弃的老窑 矿井范围内也分布有废弃了的采空区 大部分废弃的老窑没有留下较为详细的地质开采资料 其 开采边界 分布范围 积水空间均不清楚 甚至很不清楚 必 须做到及时收集小煤窑开采位置 或询问当地老工人在小煤窑 工作过的 然后经过井下钻探验证 最后经过地面巡查准确判 断出小煤窑的位置及开采范围及开采标高 巷道在开采前就要 求我们在施工中必须坚持预测预报 有疑必探 先探后掘 先 治后采的探放水原则 全面落实日常探放水工作 废弃的老窑 老空积水后便形成老窑 老空水 它们象小 型水库一样 分布于生产矿井周边 对矿井安全生产威胁很大 因此我们必须了解老窑 老空积水充水的特征 老窑 老空积 水的充水特征如下 2 1 老窑 老空水积存于生产 开拓水平周围 虽然水 量不是很大 一般不会造成淹井事故 但水量集中 来势凶猛 一旦掘透隔水层予以揭露 就会以有压管道流形式突然溃出 迅猛异常 具有很大的冲击力和破坏力 同时伴有大量煤 石 块 炭泥涌出而堵塞巷道 对人身安全危害极大 2 2 因开采图件的缺失 老窑 老空积水区的空间位置 一般都很隐蔽 形状很不规则 深度和层位不一 大小各异 既有连成一片 较易探明的较大积水区 也有深入腹地孤立存 在 很难用钻探查找的较小积水区 老窑 老空积水区的位置 深度不易准确确定 2 3 有的老窑 老空积水补给缺乏 是一坑死水 有的 可以得到大气降水的补给 并以泉的形式排泄 有的相邻老窑 老空中的水可能相互连通 没有补给水源的老窑 老空水 短 期内即可排干 但当老窑 老空水突然溃入矿井 而且与地表 水连通或者因暴雨中大量雨水注入老窑 老空渗入井下时 则 可造成淹井事故 如 2007 年 8 月 17 日山东新泰华源煤矿 8 7 溃水事故 死亡 172 人 是建国以来的最大一起煤矿透水事故 事故原因是当地连降大暴雨 导致紫汶河水暴涨并漫溢 冲毁 了约 65m 紫汶河河岸 东部河床被冲毁发生溃口 洪水进入西 部沙坑后溃入华源煤矿井下 造成矿井被淹 透水量多达 1260 万 m3 之多 2 4 由于老窑 老空中煤层及顶 底板岩层中黄铁矿的 氧化作用 老窑 老空水可能形成酸性的强腐蚀水 对矿山机 械 电气设备破坏大 特别是那些顶 底板磷酸盐岩类较少而 以砂页岩为主 交替循环条件较差的老窑 老空水更易形成强 酸性地下水 老窑 老空水的化学成分很复杂 主要取决于老 窑 老空水的补给 排泄条件 老窑 老空水的深度 老窑 老空所开采煤层的煤质及顶 底板岩性和气候条件 老窑 老 空积水之所以呈酸性 一般均为黄铁矿氧化所致 在煤层开采 以前 处于还原条件下的黄铁矿 是比较稳定的矿物 但在煤 层开采后 老窑 老空中的这些黄铁矿将会遇到溶有氧气的水 从而使黄铁矿被氧化 而且老窑 老空积水的氧化条件不同 黄铁矿氧化的结果也不同 这种水质特征可以作为突水后判断 水源的一个主要标志 2 5 老窑 老空积水除了突然溃入矿井外 在采区接近 老窑 老空时 老窑 老空水也会以淋水 渗水 滴水等形式 进入矿井 一旦误穿隔水层就会造成淹井事故 2 6 老窑 老空水突水过程中瞬时的大量涌出 能量大 携带煤块和石块 甚至炭泥 有时还可能会有大量的有毒 有 害气体 危及工人生命安全 3 老窑 老空积水水害原因 通过对老窑 老空积水事故的分析 发现造成这类事故的 主要原因有如下几个方面 3 1 水文地质情况不清 有些井田范围内水文地质情况 不清楚 资料不全 对老窑 老空水心中无数 就盲目开采或 采掘 有的积水巷道位置测量有误或资料遗漏 有的知道有水 源 但对其赋存状态及补给关系不清楚 有的对老窑 老空分 布较广的地区 对水源位置 水情不清却盲目掘进 结果酿成 突水事故 如 1998 年 5 月 15 日内蒙古赤峰市碾坊乡第三煤矿 5 5 透水事故 即为地质资料不清 老塘位置及积水情况不清 时 工人在打眼放炮时将积水老塘打透 导致透水发生 死亡 17 人 直接经济损失 150 多万元 3 2 没有树立安全第一 预防为主的思想 没有坚持预 测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采的探放水原则 有些 企业领导或业主和作业人员存在侥幸心理 也有人图省事 怕 麻烦 更有甚者严重超强度 超能力乱采滥挖 不惜采掉矿界 煤柱 隔水煤柱 结果造成抽 冒透水事故 如 2005 年 8 月 7 日 13 时 广东省梅川市大兴煤矿发生特别重大透水事故 造成 121 人死亡 直接经济损失 4700 多万元 事故的直接原因 就是超强度 超能力违规开采 34 个采煤工作面 12 个掘进工 作面同时作业 致使 290m 水平至 180m 水平防隔水煤柱抽冒 导通了 180m 水平至 262m 水平的水淹区 积水区 水淹区 积水大量溃入矿井以下 导致事故发生 3 3 煤矿职工技术素质差 安全意识淡薄 有的矿井发 生突水事故前已有明显的征兆 但职工安全意识淡薄或经验不 足 没有引起业主和职工的足够重视和采取相应的措施 更有 甚者为了赶工期赶进度 作业人员过度集中作业 如 2010 年 3 月 28 日山西王家岭特大透水事故 就是基建矿井在施工中存在 着严重违规违章行为 该矿井下施工的 201012 工作面的回风巷 掘进工作面探放水措施不落实 工作面出现透水征兆后未按规 定及时撤人和采取有效的应对措施掘进导通采空区积水 致使 583m 水平以下巷道被淹 153 人被困 幸好经过八天八夜的 抽水救援 4 月 5 日成功救出 115 人 38 名工人遇难 3 4 许多矿井周围大量的小煤窑给矿井防排水带来许多 困难 有的在矿井保安煤柱 防水煤柱上采煤 有的与大矿采 通 一到雨季山洪暴发 山洪从小煤窑灌入井下 使矿井造成 透水事故 如 1989 年 6 月 20 日贵州遵义煤矿三号井 6 0 透水 事故 造成 11 人死亡 位于三号井 29 采区南西方向的陈家 湾煤窑 由于不执行协议和法院裁决 把原划定的 28m 隔离煤 柱偷采去 27m 形成了容积 9840m3 的采空区 为大量积水创 造了条件 为这起事故的发生埋下了祸根 4 老窑 老空积水事故的预防措施 从近几年来 特别是 2005 年水害事故的统计分析看 见 2005 全国煤矿水害特大以上事故情况表 老窑 老空水事故 在透水事故中占第一位 老窑 老空水事故发生的原因有 不 能真正地严格执行 煤矿安全规程 煤矿防治水规定 缺乏水文地质及防治水工作人员 对地质情况不清楚 煤矿职 工安全技术素质不高 乱采滥挖 掘 等 因此 对老窑 老 空水害应遵循预防为主 防治并举的原则 必须采取如下具体 的预防措施 4 1 必须严格执行 煤矿安全规程 和 煤矿防治水规 定 必须坚决贯彻执行预测预报 有疑必探 先探后掘 先 治后采的探放水原则 严格落实防 堵 疏 排 截的综合治 理措施 必须制定切合实际的探放水措施 对需要排除的积水 必须预先排出 鲁能煤矿近几年成功地探出老窑 老空积水无 数次 其中重要的一条就是坚持了探放水的十六字方针 落实 了探放水的五字综合治理措施 在此基础上切实贯彻了逢掘必 探的原则 较之原先逢煤必探更进了一步 4 2 必须配备从事水文地质及防治水工作的专业技术人 员 真正加强水文地质工作 做好防治水的基础工作 对矿井 水文地质情况进行详细的调查研究 用钻探或物探技术等手段 查清矿井充水水源和涌水通道 明确划出积水区域 编制好完 整的水文地质资料 做到心中有数 4 3 建立健全防治水管理制度 需要审批的 必须严格 按程序进行审批 必须认真执行相关的管理制度 4 4 除了配备从事水文地质和防治水工作人员外 还必 须对全员强化安全及技术培训 真正掌握透水前的各种预兆及 其规律 并掌握发生透水事故时的避灾路线和方法 4 5 对矿井周围的水患情况进行认真地摸底排查 定期 收集 调查和核对相邻矿井和废弃的老窑 老空情况 及时填 绘采掘工程平面图 接近积水区域掘进前必须编制探放水设计 坚持有疑必探 先探后掘的探放水原则 采取切实可行的措施 4 6 严禁超层越界开采 严禁开采矿井防隔水煤柱 认 真制定雨季三防具体措施并认真组织实施 建立完善的井下排 水系统 5 结语