矿山地质垂直应急救援的可行性研究

矿山地质垂直应急救援的可行性研究矿山地质垂直抢险救援技术简介：实施地面快速垂直钻进的技术，是近五年兴起的矿山事故救灾新技术。在国外已实现了技术突破并取得了胜利的阅历。2024年7月24日—28日，美国宾夕法尼亚洲—煤矿发生特大透水事故，井下9人被堵在采掘工作面，距离地面垂直深度300多米。当时当局应用快速钻机从地面进行钻孔救人，48小时完成钻孔施工，用小钻孔给灾区人员供氧，实现通讯联系，用大钻孔下放吊桶将9人全部救出地面。2024年元月16日澳大利亚西部霍尔斯克里克一煤矿发生一起冒顶事故，并伴有含水地层的涌水事故，有2名矿工被困井下，他们使用快速钻机在26小时内钻进287米，精确     透巷并与2名被困人员取得联系，最终实施扩孔下放吊桶，使2名人员胜利获救。近几年在国内也取得了不少的胜利事例，详细表现在4个方面：（一）是注浆堵水。2024年4月12日河北省金牛能源股份有限公司东庞煤矿发生特大突水淹井事故。中煤大地技术开发公司接到通知后，从山西左权施工现场紧急调动T685WS车载钻机，赶赴事故现场参与救援行动。注浆堵水过程中共布置钻孔8个，由4个单位共同完成，其中中煤大地公司T685WS钻机完成4个钻孔，在精确     透巷的基础上单孔完钻时间比其他钻机提前约30%，为实施快速堵水，赢得了时间。（二）是注浆灭火。2024年11月28日宁夏煤业集团白芨沟煤矿发生火灾事故。在灭火和打密闭中多次发生瓦斯爆炸，被迫实施封井。为扑灭火灾，中煤大地公司抽调T685WS钻机前往救助。在气温低于零下20°C、无法供电的条件下，采纳造斜定向新工艺向火区定向侧斜钻进精确     进入火区，直接灭火，使快速救灾方案得以实施。通过采纳快速、定向钻进技术，42天共施工灭火钻孔11个，使得矿方不足2个月将煤层火灾扑灭，大大缩短了恢复生产时间。（三）是钻井抽排水。2024年左云“5.18”透水事故发生后,在单靠井下排水不能取得明显效果的前提下,5月29日打算实施地面钻井从井下排水。由省煤炭地质局矿山地质应急救援中心组织分布在长治市114勘查院的T685WS型车载钻机(1台)赶往施工现场。从5月30日到6月8日，采纳大口径快速钻井技术完成了4口抽水井任务后，通过日夜抽排水，井下涌水水位才明显下降，巷道积水状况明显改观。（四）是透巷救人。2024年4月11日河南郑煤集团超化煤矿发生透水事故。4月12日晚8时中煤大地公司接救援通知，速调T685WS钻机出动，次日10点30分到达现场。救灾指挥部打算实行绕巷、掘进联络巷、地面快速钻进、井下钻进等多种方案同时进行，在事故发生109小时后12名遇险人员获救生还。一、山西省矿山地质垂直应急救援中心概况依据省政府晋政办（2024）57号《关于加强全省平安生产应急救援体系建设的看法》，经省平安生产监督管理局晋安建应急（2024）59号文件批复，我省煤炭地质局筹建了“山西省矿山地质应急救援中心”。该中心成立以来，山西省煤炭地质局对所属的救援装备和人员进行了整合落实，现有（美国）雪姆T系列顶驱式车载钻机4台，德国产的顶驱式车载钻机1台。主要分布在山西长治市114勘查院、太原市229水文勘查讨论院、148勘查院和大同市115勘查院。近年来，我省矿山地质应急救援中心利用现有技术装备和人才资源，乐观参与了多起矿井透水事故和煤层自燃灭火等矿山事故抢险救援工作，特殊是在2024年参与的左云县“5.18”特大透水事故抢险救援工作中，以精确地定位、高效的速度，完成了4个大口径抽排水钻井成井施工任务，为事故抢险救援工作赢得了时间，得到了国家平安生产监督管理总局、山西省人民政府及当地政府的高度好评。使我省在矿山地质垂直应急救援方面迈出了一步。但是在矿山应急救援方面还存在着装备少、救援技术力气薄弱等问题，详细表现为2024年2月1日19时02分，山西省晋城煤业集团寺河煤矿（国有）发生局部瓦斯爆炸，造成23人遇难，53人受伤（其中重伤6人）。2024年12月5日23时15分，山西省临汾市洪洞县左木乡红光村瑞之源煤业有限公司（乡镇地方煤矿）发生瓦斯爆炸事故，造成105人死亡，成为近三年煤矿事故中最为严峻的特大平安事故。2024年5月18日，左云县张家场新井煤矿（乡镇煤矿）发生重特大透水事故，56名矿工遇难。通过以上三起煤矿平安事故事案例分析，如何防范和掌握重特大煤矿平安事故，最大限度地削减煤矿事故带来的损失，是当前矿山应急救援的核心课题。二、山西省井下抢救现状分析依据晋煤监安一字（2024）104号文件《关于对全省矿山抢救队质量标准化达标检查状况的通报》，我省现有达标的矿山抢救队37个,其中特级质量标准化矿山抢救队24个,一级质量标准化矿山抢救队9个,二级质量标准矿山抢救队4个。但是，在矿山事故抢险救援中，我省基本上还是沿用从井口向工作面推动，实施平行救援的方法。使用的救援设备有：氧气呼吸器、氧气呼吸器校验仪、氧气充填泵、自动苏生器、矿山抢救通讯设备、冷却服、寻人仪等，主要用于救援人员在实施救援过程中，为保证救援人员和遇险遇难人员人身平安的防护设施。在矿山灾难事故中抢救遇险遇难人员、最大限度地缩小灾难范围和削减人员伤亡、削减资源财产损失等曾方面发挥了极其重要的作用。同时也创出了如2024年6月13日上午11时孝义市下堡镇煤业有限公司煤矿火药库发生爆炸事故43名被困职工中有9名职工获救的典型实例。但是单靠井下平行救援方法，遇险矿工获救的机会很少，往往会由于井下救援施工时间太长、救援效率低下，延误救援最佳时机，存在以下不足。（一）、矿山井下工作人员被困在灾区而救援人员又无法靠近灾区时，井下救援已显得无能为力。（二）、发生特大透水事故，靠给井筒安装有限的潜水泵来抽水，不能满意抢险救人的需要。2024年左云“5.18”透水事故抢险就是一个很好的一例，5月18日事故发生后,当时事故抢险救灾指挥部从一开头没有熟悉到地面垂直钻井进行抽排水的重要性,在靠井下排水不能取得明显效果的前提下,5月29日才打算实施地面钻井从井下排水。决策后，省煤炭地质局马上抽调分布在长治市114勘查院的T685WS型车载钻机及30余人施工人员火速赶往施工现场。从5月30日到6月8日，采纳大口径快速钻井技术完成了4口抽水井任务后，通过日夜抽排水，井下涌水水位才明显下降，巷道积水状况明显改观。（三）井下救援存在费时、费劲、危急性高和救人胜利率低的问题。矿山事故发生后，矿工一般都被困在采区或采区四周，离平安出口较远，有时长达6—7公里。救援人员要想快速到达采区，一般都要清理巷道、新掘饶巷、施工井下探水钻，在保证救援人员平安的前提下进行施工，施工所需时间长。在抢救被困人员、掌握灾情方面