第五章-煤矿水灾及其防治.ppt

2020/6/2，1，煤矿水害及其防治，主题：袁子邮件：袁2006，矿井灾害防治理论与技术，2020/6/2，2 .据不完全统计，2010年至2011年，我国煤矿发生的水害包括：2010.3.1，内蒙古乌海能源公司骆驼山煤矿发生特大洪灾事故，造成32人死亡，7人重伤；2010年3月28日，山西华金焦煤公司王家岭煤矿发生特大透水事故，造成38人死亡，115人受伤。2020/6/2，2010年3月，7月18日，甘肃省金塔县金源煤矿发生透水事故，造成13人死亡；2010年8月10日：吉林省通化市宏远煤矿因暴雨淹没井口，18人被困。2010年10月27日，贵州省普定县马畅镇煤矿发生透水事故，12人死亡。2011年6月13日，贵州省贵阳市傅宏煤矿发生透水事故，12人死亡，1人下落不明。2011年6月30日，湖南省衡阳市杜兴煤矿发生透水事故，造成5人死亡，8人失踪。2020年6月2日，2011年4月7月2日，贵州省黔南州牛棚煤矿发生透水事故，23人被困。截至7月17日，已有2人死亡，21人仍被困。2011年8月7日，陕西省韩城县桑树坪煤矿发生透水事故(相邻小煤矿被淹，通过采空区进入桑树坪煤矿，冲垮了封闭的围墙)，导致整个矿井被淹，未造成人员伤亡。2011年8月19日，内蒙古乌海市南海区富煤矿发生透水事故，6人被困。2011年8月23日，黑龙江省七台河县勃利县恒泰煤矿发生透水事故，7天后26人被困，22人获救。2011年9月16日，山西省朔州市金洋元宝湾煤矿发生透水事故，11人死亡。2011年10月11日，黑龙江省鸡西市鸡东县金地煤矿发生透水事故，13人被困。还会发生多少起洪水事故？煤矿特大水害原因分析：1。不重视水害的防治。2.基础防治水工作薄弱。治水工作处于盲目状态。3.没有实施水预防措施。破坏防水煤(岩)柱，用电动煤钻替换水上钻机。4.洪水应急计划并不完美。5.防水工人的识别能力低。90%以上的水患事故都有水患迹象，但由于员工识别能力低或缺乏关注，即使水患迹象非常明显，生产或探水仍然存在违规组织的现象。2020/6/2，6，一是对矿井防治水工作的复杂性认识不足和不准确。二是基础技术数据不完善，不能正确指导煤矿安全生产。第三，对煤矿防治水规定的理解和实施不到位。第四，对相邻矿井的调查不认真，图纸交换不及时。具体表现，2020/6/2，7，1，煤矿水害的危害性2，矿井水害的类型及突水征兆3，矿井水害防治4，井下探放水5，探放水方法及注意事项，主要内容，2020/6/2，8，1，煤矿水害的危害性1，井下巷道被淹，井下设施设备被冲走；2、堵塞矿井通风系统，造成通风系统瘫痪；3、造成人员伤亡和财产损失。2020/6/2，9，矿井水害根据水源不同分为三种类型：1，地表水(地表水，地表洪水)2，采空区，老窑水3，地下含水层水(承压水，断层破碎带水)，2，矿井水害类型，2020/6/2，10，2020/6/2，11，1。河流、湖泊、沟渠、池塘的地表水地面积水及地面防洪：煤炭工业设计规范第3.2.1条规定“工业场地应具有稳定的工程地质条件，避开受法律保护的文物、景点、涝渍低洼地区和采空区，不受崩塌、滑坡、泥石流、洪水等灾害的威胁。”(3)矿井防淹，2020/6/2，12，矿井防淹(最高洪水位与井口和工业场地高程关系图)，2020/6/2，13，最高洪水位与井口高程关系图，2020/6/2，14，要求：1)气象观测，掌握降雨量变化；2)观测地表水，掌握雨季和暴雨水位变化；3)地表观测，掌握煤层开采后地表变形和裂缝情况，防止地表水下井。典型案例：陆良兴县黄灰头煤矿洪水灌溉事故；(2)1996年8月4日西山煤电地矿局洪灾事故(西山煤电地矿局灌井事故)。矿井水灾预防，2020/6/2，15，事故案例-地面水灾事故，2020/6/2，16，梁兴县黄灰头煤矿水灾事故，2002年7月23日上午6: 30，矿井安排12名工人修建回风巷。15点20分左右，兴县魏家滩镇苏家村一带突然下起了大雨。100年来降水很少。20分钟后，洪水暴涨。矿长看到大雨，担心洪水会涌入矿井，所以他立即安排人打电话通知矿井撤离。第一个听到这个消息的七名工人立即跑出了主斜井。当他们到达井口时，他们遇到了洪水。七个人都被冲到了井底。救援后，两名矿工幸存，五人溺水身亡。其他五名矿工看到洪水倾泻而下，从回风巷跑到副井的梯间，然后安全撤离。事故原因：a .井口标高低于最高洪水位；百年不遇的突发性暴雨导致洪水暴涨。井口没有防洪设施。2020/6/2，17，西山官地矿洪水倒灌井事故。1996年8月4日，太原市突然下起了一场暴雨。西山形成了洪水。洪水通过官地井田内一个小煤矿的井口涌入矿井，导致官地煤矿井下大巷被淹，造成33人死亡、重大人员伤亡和矿井停产事故。事故原因：一、未能充分调查井田内小煤矿的开采情况，导致小煤矿与井下巷道沟通，形成洪水涌入小煤矿后进入大煤矿的通道；b、未对矿区范围内废弃的小窑进行及时处理、填埋，给洪水涌入留下隐患。2020/6/2、18、2、采空区、采空区采空区采空区采空区积水包括两种类型，一种是开采层位的采空区，如图1所示；二是上煤层采空区积水，如图2所示。2020/6/2，19，图1同层(本煤层)采空积水示意图，2020/6/2，20，图2上煤层采空积水，矿井防洪，2020/6/2，21，煤矿安全规程第259条规定，防水煤(岩)柱应留在相邻矿井的边界。如果矿井以断层为界，断层两侧应留有防水煤(岩)柱。防水煤(岩)柱的大小应在矿井设计中根据地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法和相邻矿井的岩移规律确定。严禁在各种防水煤(岩)柱中进行采矿活动。2020/6/2，22，第268条规定：煤层顶板有含水层和水体时，应观测冒落带、导水裂隙带和弯曲带的发育高度，进行特殊设计，确定防水煤(岩)柱的安全合理厚度。当导水裂隙带内的含水层或老空气中的积水影响安全开挖和采煤时，应提前钻孔，待水完全排尽后方可开挖和开采。2020/6/2，23，3。旧窑水的防治相对复杂。不仅有同层的老窑采空区，还有上层煤层开采后采空区积水。因此，应区别对待防止采空区老窑积水的问题。防水煤柱必须留在同一煤层的采空区积水区。2020/6/2，24，4。采矿公司煤矿安全规程第270条规定，当承压含水层与煤层之间的隔水层所能承受的水头值小于实际水头值时，开采前必须采取以下措施并经企业负责人批准：采用疏水降压方法，将承压含水层的水头值降低到隔水层能够承受的安全水头值以下，并制定安全措施。2、承压含水层不具备疏水减压条件时，必须采取修建防水闸门、注浆加固底板、留防水煤柱、增加抗强排水能力等防水措施。2020/6/2，26，1。采用疏水降压方法，将承压含水层的水头值降低到含水层所能承受的安全水头值以下，并制定安全措施。2、承压含水层不具备疏水减压条件时，必须采取修建防水闸门、注浆加固底板、留防水煤柱、增加抗强排水能力等防水措施。2020/6/2，27，了解承压水突水迹象：顶板来压、落渣、冒顶、支架倾倒或梁、柱断裂；(2)楼板膨胀、楼板膨胀和张拉裂缝的症状通常发生在顶板来压后，且较为常见。工作面围岩出现裂缝。当突出水量大，迎面而来的力量大时，会有“底爆炸”的声音。(3)涌水量先小后大，也是一种常见症状；(4)采场或巷道涌出的矿脉数量明显增加，并有冲积层突水迹象：突水地点岩层湿润、滴水，并逐渐增加，仔细观察，水中可见少量细砂；(2)局部冒顶，水量突然增加，流沙，常常是间歇性的，清澈的，相互混合。(3)发生大量的水和砂坍塌，可能影响地表，导致地表坍塌；(1)煤层潮、老窑突水标志，颜色暗而无光；(2)煤层“挂汗”；(3)工作面、煤层和岩层温度低且“冷”；(4)如果在煤壁和岩层中听到水的“吱吱”声，则表明水因水压大而挤入裂缝，表明水离水体不远，有老窑突水的迹象。(5)旧窑的水一般是红色的，含有铁，水面是油性的，有臭鸡蛋的味道；2020年6月2日至37日，矿井防治水的尖锐工具的地下水勘探和排水，而2020年6月2日至38日，矿井防治水不仅是在水域留下防水煤(岩)柱，而且在开采前进行勘探，排水和排水。因为地下积水区往往不清楚。如果积水区域非常准确，那么我们可以按照前面提到的设置防水煤(岩)柱的原则设置煤柱。由于积水面积大、不清，许多洪灾事故时有发生。4，地下水勘探和排水，2020/6/2，39，水勘探和排水：实际上，它意味着水勘探和排水。找水就是检查条件。在开采过程中，采用钻探、物探等综合勘探方法，查明工作面上、下、左、右三维范围内水体的具体空间位置和条件。水的释放很容易理解。说白了，就是减轻水害，达到预防水害的目的，通过打洞来释放已探明的老空水和含水层水。4、地下水勘探与排水，2020/6/2，40，地下水勘探与排水，事故案例2地下水淹没事故，2020/6/2，41，案例4王家岭“3.28”水淹没事故，山西王家岭煤矿水淹没事故2010年3月28日14: 30左右，中国煤炭集团建设公司第一建设公司63盘沟项目部，华金公司王家岭煤矿北翼盘区101水淹没事故，判定153人被困在事故中。经过全力抢救，115人获救，38名矿工遇难。该矿是100 e批准的重点建设项目事故的直接原因是该矿20101回风巷掘进工作面附近的小煤矿老空区积水未得到证实，发现透水迹象后未及时采取撤离井下人员等果断措施。掘进作业导致积水从老空区漏出，导致海拔583米以下的道路被淹没，造成人员伤亡。事故的间接原因是：地质勘探不足，水文地质条件不清，未能查明老窑采空区的位置和范围及积水情况；洪水调查和管理不力，发现洪水迹象后没有采取有效措施。施工组织不合理，工期短，进度短。没有对所有雇员进行安全培训，一些新的煤矿雇员被指派从事未经培训的工作，一些特殊类型的工人被指派从事无证书的工作。2020年6月2日第285条、第52条、第煤矿安全规程条规定：“矿井应做好充水条件分析预测和水害评价预测工作，加强勘探和排水工作。探水和排水应使用专用钻机，专业人员和专职队伍应设计、施工并采取安全措施，防止气体和其他有害气体的危害。探放水工作完成后，应提交探放水总结报告备案。5、探放水方法及注意事项，2020/6/2、53、探放水方法及注意事项，探放水孔的布置及推进距离，应根据水压的大小、煤(岩)层厚度及硬度和安全措施等。在设计中对探水和排水作出具体规定。探放老空水的最小水平预钻距离不小于30m，止水套管长度不小于10m。当矿井的所有水文地质条件和充水因素在地面无法确定时，应按照“挖必挖”的原则，采用地下钻孔的方法进行探放水工作，确保探放水效果，2020/6/2，54，规程第286条规定：“采掘工作面遇到下列情况之一时，应立即停止施工，确定探水线，专业人员和专职队伍应使用专用钻机进行探水和排水。只有在确认没有水害威胁后才能开始施工：1)靠近被淹或可能被淹的井、老空或邻近的煤矿；2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时；探放水方法及注意事项，2020/6/2，55，探放水方法及注意事项，3)打开隔离煤柱放水；4)接近可能与河流、湖泊、水库、水库、井等相连的断层破碎带时。5)接近有出水可能的钻孔时；6)当接近水文地质条件不清楚的区域时；7)接近积水的灌浆区域；8)当接近可能发生突水的其他区域时。”，2020/6/2，56，煤矿安全规程第292条规定：“在勘探和释放老空水体之前，应首先分析和确定老空水体的空间位置、累积水量和水压。探放水采用专用钻机，由专业人员和专职队伍进行施工。钻孔应钻至老空水体底部，并监控排水全过程，检查排水量和水压，直至老空水排出。在探放水过程中，受水害威胁的探放水点下区域的所有人员均应撤离。当钻孔接近老空水时，应安排专职瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，随时检查空