浅谈矿井水害的防治

浅谈矿井水害的防治浅谈矿井水害的防治 我国是一个煤炭资源丰富的国家 在我国煤炭资源储量中 有很大一部分受水害威胁 在已建成和正在开采的矿井中 多 数矿井受周边小窑及老空水威胁 水害十分严重 我矿打磨沟 矿井曾因小窑越界开采 地表 水库 水从小窑贯人井下导致淹井 造成上千万元经济损失和人员伤亡 大庆井也曾因小窑越界开 采打通井下 小窑水贯人而影响了安全生产 煤矿水害给国家 和人民生命财产造成的损失是巨大的 所以水害的威胁就成了 煤矿生产的重大灾害之一 我们必须提高警惕 做好煤矿防治 水工作 一 发生矿井水灾的原因一 发生矿井水灾的原因 总结过去发生的矿井水灾 往往是安全思想不牢 思想麻 痹 从而情况不明 预防措施不当所致 其主要原因有 1 地面防洪 防水措施不当或管理不善 地表水 多为雨 季降水 大量灌人井下 造成水灾 2 水文地质情况不清 井巷接近老空积水区 充水断层 陷落柱 强含水层以及打开隔离煤柱 未执行探放水制度 盲 目施工 或者虽然进行了探水 但措施不当 3 井巷位置设计不当 如将井巷置于不良地质条件中或过 分接近强含水层等水源 导致施工后 因地压和水压共同作用 而发生顶 底板透水 如此案例国内曾有发生 但为数不多 4 井巷施工质量伪劣 致使矿井井巷严重塌落 冒顶 跑 砂导致透水 或工程钻孔在固井止水前误穿巷道 导致顶板含 水透水 5 测量错误 导致巷道穿透积水区 6 井下无防水闸门或虽有而管理 组织不当 造成透水时 无作用而淹井 7 出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水 8 排水设备能力不足或设备不完好 9 排水设备平时维护不当 如水仓不按时清挖 储水能力 不足而淹井 10 其它原因 二 发生矿井水灾二 发生矿井水灾 突水突水 的预兆的预兆 1 本来是干燥光亮的煤 变得发暗潮湿 无光泽 空气变 冷 2 出现雾气 井下空气中含有大量水蒸汽 湿度较大 当 采掘工作面接近积水区时 空气骤然变冷 水蒸气变成雾气 3 煤岩壁挂汗 4 挂红 煤壁浸出的水发涩 有 h2s 臭味 附着在裂隙表 面有暗红色氧化铁水锈 5 煤层发出嘶嘶水叫 6 地板鼓起 有时出现压力射流 水有甜味 7 顶板来压 产生裂缝 出现淋水 三 发现透水预兆的紧急处理三 发现透水预兆的紧急处理 不管发现上述何种透水预兆 都必须立即停止掘进迎头工 作 向上级汇报情况及时采取安全措施 采取边探边掘 探水 眼必须超前掘进巷道 达到要求的超前安全距离 若是水情紧急 透水即将发生 必须立即发出警报迅速采 取果断措施进行处理 防止透水事故发生 防止淹井 并及时 撤出所有受水害威胁地点的人员 如果透水已经发生 各工作 地点人员必须沿上山向高标 高巷道往上撤离水区 四 矿井水害的防治措施四 矿井水害的防治措施 为了防止水害事故的发生 保证矿井建设和生产的安全 我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施 这些措施概括起 来主要有 防治地表水涌入矿井 探放水 疏放排水 防水煤 柱的留设 水闸门和水闸墙的设置使用 注浆堵水 建立防治 水保障制度 加强水文地质工作 做好矿井涌水 积水预报等 各煤矿的自然情况各不相同 可以有针对性地选择相应防治水 措施 l 要做好职工的教育培训 井下职工均要熟悉透水前的各 种预兆 发现透水危害及时汇报并采取 上述 应急处理措施 2 要建立必要的矿井防治水规章制度 把防洪 防治水工 作落到实处 3 加强矿井水文地质观测工作 注意收集整理资料 准确 将积水巷 水窝 积水老窑绘在图上 以便进行采掘工程时制 定采取相应防范措施 4 坚持有疑必探 先探后掘 的方针 煤矿地下的地质条件是复杂的 地下水的情况也很复杂 在很多时候我们会遇到各种水害的威胁 根据现有资料 对无 法确保没有水害威胁地区 必须采取探放水措施 探水后消除 了水害威胁再向前掘进 多年来与地下水作斗争的经验告诉我 们 有疑必探 先探后掘 的方针是指导煤矿生产与各种水害 作斗争的有效方针 在煤矿与地下水作斗争 决不可疏忽大意 不能蛮干 也 不能为了赶生产怕麻烦而存有侥幸心理 在有老空水威胁地区必须进行探水 掘进工作面必须边探 边掘 平巷掘进一般可对正前和巷道上帮进行钻孔探水 一般 为三组钻孔 每组 l 一 2 个孔 在上山掘进时 一定要在巷道 正前和左右两帮进行探水 钻孔不少于 5 组 使用探水机械要注意如下事项 使用探水机械要注意如下事项 1 加强探水钻眼附近巷道的支架 背好顶 帮 工作面打 上坚固的顶柱 以防高压水冲垮煤壁和巷道支架 2 探水工作地点挂牌 明确探水眼位置 方向 眼数 钻 孔深度 打钻前要清理好巷道 准备好水沟和放水巷 并有和 调度室联系的电话 3 探水工作面要经常检查瓦斯 要加强通风 4 水压大的探水眼要装套管 装水闸阀 便于调节水量 5 探水时如遇到钻孔沿钻杆向外流出 应立即停止探水 固定钻杆 严禁移动钻机和拔钻 并向矿调及矿总工程师汇报 按指示行动 6 疏放排水 疏放排水是煤矿强含水层矿井防治水工作的 一种基本手段 主要是借助疏水巷道 放水钻孔 水位降低钻 孔 抽水钻孔等专门工程措施有计划 有步骤地使影响采掘安 全的上覆或下伏强含水层中的地下水降低水位 水压 或使局部疏 干 我省煤矿基本上很少见使用该措施 7 防水煤柱留设 在受水害威胁的地段 预留一定宽度和 高度的煤柱 使工作面和水体保持一定的安全距离 以防地下 水或其他水源浸入井下工作地点或巷道 该措施各类矿井均有 使用 8 堵截治水 堵截治水就是利用堵水材料将突水点或突水 水流通道堵死 使水害地区与正常生产地区隔开 根除水害威 胁或减少矿井排水 该措施大庆矿井于 1989 年曾使用过 当时 大庆矿井掘进 3179 工作面切割到位后 至切割反掘工作面机巷 约 42m 时 揭露了与原煤炭湾井老空积水相通的导水断层 大 量煤炭湾老空水沿导水断层涌入该施工巷道 该掘进头被迫撤 退 最后从 3179 切割上部设置两道抗压墙和一道挡水墙才将该 处涌水截住 9 水闸门和水闸墙 水闸门是用来预防井下涌水威胁矿井 安全而设置的一种特殊闸门 它在正常情况下应不妨碍运输 通风和排水 一旦井下发生水害时 将其关闭可控制水流 把 水害控制在一定范围 保证其它采区安全生产 同时 它也是 淹井时 保障中央配电室 水泵房 井底车场的屏障 水闸墙分临时水闸墙和永久性水闸墙 临时性水闸墙是在 有出水威胁的采掘工作面备有堵水材料 突水后迅速将水堵在 小范围之内 起临时抢险作用 待事后加固 永久性水闸墙 是在开采结束后 永久隔绝有继续大量涌水可能的区段而砌筑 的一种永久关闭的挡水建筑 值得一提的是水闸门 竖井的井底车场和中央配电点 水 泵房均有设置 由于抗压高 体积大 由金属或混凝土制作 所以笨重 平时闲置 只有淹井时启用 往往被人们忽视 从 防治水角度来看 每年必须要维修 平时要维护保证完好 以 防矿井受水威胁时正常发挥其作用 10 防止雨季地表水涌入矿井 在地面修筑防排水工程 防止或减少大气降水和地表水渗入井下 它是保证矿井安全生 产的第一道防线 特别是对于以降雨和地表水为主要涌水来源 的矿井尤为重要 它也是一项经常性的工作 在每年雨季前 都要建立专门的防洪 汛 机构 组织这一工作 具体应做好以下几点 1 充填地表塌陷区和泄水通道 2 挖排洪沟避免雨水灌入井下 3 提前完成小煤窑调查工作 堵截小窑通往矿井排水通道 就我矿而言 这项工作至关重要 因为 我矿各井周边均有多 处小窑 并且这些小窑均在矿区周边越界开采 小窑井巷与各 井均有打通 虽然各井对这些小窑打通点进行了封堵 但无法 割断水力联系 小煤窑位于浅部 采用传统的穿巷回采方法 雨季来临 大气降水渗透快且易于积聚 雨季降水通过小窑快 速渗入我矿井下 据实地调查 大庆矿井 打磨沟矿井 雨季 井 下涌水增加量有 70 以上是从小窑渗透过来的 4 清理井下排水沟 储水仓 保障水沟畅通 水仓达到应 有容量 5 加强排水设备检修维护 保持完好 五 矿井突水事故的抢救处理五 矿井突水事故的抢救处理 矿井一旦发生突水事故 事故地点人员应按 矿井灾害预 防处理计划 的规定及时汇报调度室 并通知 组织受灾影响 范围人员按避灾路线撤离灾区 矿调度室接到事故电话后应向 矿领导汇报 通知救护队及相关部门 成立救灾指挥部 有组 织按步骤处理灾害 救灾指挥部成立后 应迅速判定水灾性质 了解突水点 影响范围 搞清事故前人员分布 统计撤离出井 人员 分析被困人员躲避地点 根据突水量大小和矿井排水能 力 积极采取排 堵 截水的技术措施 如果是老窑积水 积 水量受老窑井巷空间限制 可选择排水方法处理涌水 如果是 地表水透入井下 往往有充足的补给水源 应首先采取措施拦 截地面补给水通道 然后加强井下涌水的排放 当然 井下突 水情况复杂 可根据具体情况采取某种或几种措施同时并用 同时 条件允许 必须尽快恢复灾区通风 防止瓦斯和其它有 害气体积聚和发生熏人事故 排水后 进行侦察抢险时 要防 止冒顶 掉底和二次突水事故的发生 发生透水事故后常常有人被困井下 指挥人员仍应本着 救 人是第一任务 的原则 争时间抢速度 采取有效措施使他们早 日脱险 透水事故发生后 应正确判断遇险人员可能躲避的地 点 科学分析该地点是否具有人员生存的条件 然后积极组织 力量进行抢救 当躲避地点比外部水位高时 遇险人员可能生 存 对于这些地点的人员 应利用一切可能的方法 打钻或掘一 段巷道 向他们输送新鲜空气 饮料和食物 以延长待救时间 当避难地点比外部水位低时 存在两种情况 1 突水时洪水能直接涌入位于突水点下部的巷道 如平巷 下山 并把他们淹没 一般情况下 这些地点不会有空气存在 也就不具备人员生存的条件 然而 多次出现过人员躲在这些 巷道高冒处获救的案例 2 当突水点下部巷道全断面被水淹没后 与该巷道相通的 独头上山等上部独头巷道 如不漏气 即使低于外部最高水位 时也不会全部被淹没 仍有空气存在 在这些地点躲避的人员 具备生存的条件 如果避难方法正确 心情平静 适量喝水 躺 卧待救 是能生还的 1998 年 5 月 20 日内蒙古乌海市卓子山矿区 地面降雨冲人巴产乌素煤矿井下 13 人被困井下 其中有 1 人 在井下避灾 34 天后生还出井 很多类似这样的事例说明 突水 事故发生后 有些地点具有人员生存条件的 即使躲避较长时 间也不至于生存无望 对于那些低于外部水位的避难地点 则 严禁打钻 防止独头空气外泄 水位上升 淹没遇险人员 最 好的办法是加速排水 即早日营救他们 注意事项 注意事项 1 井下避难人员生存的空气条件 根据科学分析及大量案例证实 在下列条件下 避险人员 有生存可能 02 10 c02 10 co 0 04 h2s 0 02 no 0 01 s02o 02 透水后 若避难地点中没有或很少有 ch 及其它有害气体 往往按 0 减少至 10 和 co 增至 10 所 需的时间 取两者中最小值 估计人员能生存的最长时间 估算时 按避难地点原有 02 200 0 co 1 平卧不动时每人耗 氧量 0 237l min 呼出 co 量为 0 197l min 若避难人 员年轻 性情急躁 不能安静平卧待救 每人耗氧量按 0 3l min 一 0 4l min 计算 2 井下避难人员生存的食物条件 人的生存除空气外 还需要食物 突水后遇险人员食物缺 乏 靠喝水 啃坑木 棉衣 煤块 电线 维持生命 事实上 这些东西毫无营养价值 不能被人体吸收 也根本消化不了 吃下去只能把胃撑起来 减少饥饿痛苦而已 水是人体的重要 组成部分 人体有 78 是由水组成的 水虽无营养价值 但人 在断食情况下 喝水可以促进新陈代谢 消耗体内储存的糖 蛋白质 以维持人体能源供给 被困人员要有水喝 有空气 就可以生存一段时间