《煤礦防治水事故案例》培訓(xùn)課件剖析

煤礦重特大事故〔水害〕案例分析王占斌長(zhǎng)平公司安全監(jiān)察部

礦井水來(lái)源礦井水的來(lái)源：地表水、含水層水、斷層水、巖溶陷落柱水、老空水、封閉不良鉆孔導(dǎo)水水災(zāi)事故的預(yù)兆礦井發(fā)生透水前的預(yù)兆一般說(shuō)來(lái)，礦井透水前主要有幾種預(yù)兆：〔1〕掛汗。積水區(qū)的水，在自身壓力作用下，通過(guò)煤巖裂隙而在采掘工作面的煤巖壁上聚結(jié)成很多水珠的現(xiàn)象，叫掛汗。井下空氣中的水分遇到低溫的煤體，有時(shí)也可能聚結(jié)成很多水珠的現(xiàn)象。區(qū)分真假掛汗的方法是，認(rèn)真觀看新暴露的煤壁面上是否潮濕，假設(shè)潮濕則是透水預(yù)兆?！?〕掛紅。礦井水中含有鐵的氧化物，在它通過(guò)煤巖裂隙而滲透到采掘工作面的煤巖體外表時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)暗紅色水銹，這種現(xiàn)象叫掛紅。掛紅是一種出水信號(hào)。〔3〕水叫。含水層或積水區(qū)內(nèi)的高壓水，向煤壁裂隙擠壓時(shí)，與兩壁磨擦?xí)l(fā)出“嘶嘶”叫聲，這就說(shuō)明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)很近了假設(shè)是煤巷掘進(jìn)，則透水馬上發(fā)生，這時(shí)必需馬上發(fā)出警報(bào)，撤出全部受水威逼的人員。水災(zāi)事故的預(yù)兆〔4〕空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)域時(shí)，空氣溫度會(huì)下降，煤壁發(fā)涼，人一進(jìn)入工作面就有涼快、陰冷的感覺(jué)；但應(yīng)留意，受地?zé)嵊绊戄^大的礦井地下水的溫度偏高，當(dāng)采掘工作面接近積水區(qū)時(shí)，氣溫反而上升?！?〕消失霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時(shí)，從煤壁滲出的積水，就會(huì)被蒸發(fā)而形成霧氣?！?〕頂板淋水加大?！?〕頂板來(lái)壓，底板鼓起。〔8〕水色發(fā)渾，有臭味?！?〕采掘工作面有害氣體增加，積水區(qū)向外散發(fā)出瓦斯、二氧化碳和硫化氫等有害氣體。〔10〕裂隙消失滲水。假設(shè)出水清凈，則離積水區(qū)較遠(yuǎn)；假設(shè)渾濁，則離積水區(qū)已近。發(fā)生透水時(shí)應(yīng)實(shí)行措施井下發(fā)生透水時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)馬上向礦調(diào)度匯報(bào)透水的地點(diǎn)、性質(zhì)、估量透水量，同時(shí)盡可能就地取材，快速加固工作面，堵住出水點(diǎn)，防止事故連續(xù)擴(kuò)大。如狀況緊急，來(lái)不及進(jìn)展加固等工作，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)切斷工作面電源，按避水災(zāi)路線撤退。其原則是以最短的路線和最快速度沿上山方向，由危急區(qū)撤到地面，切勿進(jìn)入獨(dú)頭的下山巷道。假設(shè)巷道較長(zhǎng)，無(wú)法在較短時(shí)間內(nèi)撤出時(shí)，應(yīng)就地查找堅(jiān)固的支撐物，牢牢抓住或用隨身攜帶物將自己系牢，防止被水沖倒，等待救援或待水流盡，再撤出災(zāi)區(qū)。避水災(zāi)路線依據(jù)《作業(yè)規(guī)程》執(zhí)行。‘王家?guī)X煤礦透水事故時(shí)間：2023年3月28日14時(shí)30分許事故單位：華晉焦煤有限責(zé)任公司王家?guī)X煤礦地點(diǎn)：山西省鄉(xiāng)寧縣和河津市境內(nèi)人員：事故發(fā)生時(shí)井下261人作業(yè)，108人升井，153人被困，其中115人獲救，38人遇難透水水源：老空水事故緣由：1、未嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》，水文地質(zhì)狀況未查清，沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行“先探后掘、有疑必探”的規(guī)定，勞動(dòng)組織治理混亂，安全培訓(xùn)不到位，為了趕工期、趕進(jìn)度，當(dāng)班安排14個(gè)掘進(jìn)隊(duì)同時(shí)作業(yè)，作業(yè)人員過(guò)度集中，且領(lǐng)導(dǎo)干部帶班制度不落實(shí)；2、施工安全措施不落實(shí)；隱患排查治理不力，特殊是今年3月份以來(lái)20231工作面回風(fēng)巷屢次覺(jué)察巷道積水，但始終未能實(shí)行有效措施消退隱患。等等。全部這些，都暴露出該企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任不落實(shí)、安全治理不嚴(yán)格、隱患排查治理不認(rèn)真等突出問(wèn)題。這是一起明顯的責(zé)任事故，是一起不該發(fā)生的、完全可以避開(kāi)的事故。駱駝山煤礦透水事故時(shí)間：2023年3月1日7時(shí)29分事故單位：神華駱駝山煤礦〔在建〕地點(diǎn)：位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市境內(nèi)人員：事故發(fā)生時(shí)井下共有77人，經(jīng)緊急46人升井〔其中1人經(jīng)搶救無(wú)效死亡〕，31人遇難透水水源：奧陶紀(jì)灰?guī)r水事故緣由：掘進(jìn)工作面底板突水〔奧陶紀(jì)灰?guī)r水〕所致。事故暴露出掘進(jìn)施工探放水治理和工程承包中安全責(zé)任不落實(shí)、不到位等問(wèn)題局部人士對(duì)此次透水的描述逃命出來(lái)的楊學(xué)林等7名礦工說(shuō)，當(dāng)時(shí)他們往通風(fēng)豎井方向跑，身后轟隆隆的水聲像打悶雷般地席卷而來(lái)，很恐懼。此次事故是新中國(guó)成立以來(lái)全國(guó)涌水量“其次大”的煤礦透水事故，涌水量在起初最大時(shí)達(dá)每小時(shí)7.2萬(wàn)立方米〔1200m3/ min〕，僅次于1984年河北開(kāi)灤范各莊煤礦發(fā)生的世界罕見(jiàn)的特大透水災(zāi)難，那次的涌水量最大時(shí)是每小時(shí)12萬(wàn)立方米〔2023m3/min〕，。與瓦斯一樣危急的煤礦水害“奧陶紀(jì)”是地質(zhì)年月名稱，是古生代的其次紀(jì)。奧陶紀(jì)灰?guī)r層形成于4億至5億年前，當(dāng)時(shí)的地質(zhì)層根本屬于淺海環(huán)境，是地質(zhì)史上海侵蝕最廣泛的時(shí)期之一，含水量特別豐富。“現(xiàn)在是抽排多少水，井下就會(huì)涌出多少來(lái)。兩事故礦井各種數(shù)據(jù)比照礦井名稱華晉焦煤有限責(zé)任公司王家?guī)X煤礦神華駱駝山煤礦（在建)備注事故發(fā)生時(shí)間2010年3月28日14時(shí)30分

2010年3月1日7時(shí)29分事故原因掘進(jìn)過(guò)程中掘通小窯老空水掘進(jìn)工作面底板突水（奧陶紀(jì)灰?guī)r水）井下作業(yè)人數(shù)26177安全升井10846被困人員15331死亡人數(shù)3831死亡比例14.56%40.25%死亡人數(shù)/井下作業(yè)人數(shù)被困人員死亡比例24.8%100%死亡人數(shù)/被困人員類似礦井王臺(tái)鋪煤礦長(zhǎng)平煤礦結(jié)論:長(zhǎng)平礦底板突水（奧陶紀(jì)灰?guī)r水）水害威脅是長(zhǎng)平礦最大的危險(xiǎn)源。在生產(chǎn)階段的礦井往往是地下水的排泄區(qū)，大量的地下水在礦井生產(chǎn)過(guò)程中被排放，局部含水層會(huì)因礦井排水而疏干。一旦礦山關(guān)閉廢棄后，地下水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律會(huì)被打破，廢棄礦井因停頓排水而被地下水漂浮，廢棄礦井被污染的地下水會(huì)漸漸補(bǔ)給在礦井采掘階段已經(jīng)疏干的潔凈含水層或直至溢出地表。地下水位的抬升會(huì)極大的轉(zhuǎn)變礦區(qū)區(qū)域性水文地質(zhì)、工程地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)條件。對(duì)廢棄礦井及老空水危急性生疏缺乏煤礦水害的主要形成緣由〔1〕煤礦水害的主要形成緣由〔1〕對(duì)人類采礦工程活動(dòng)所誘發(fā)的突水事故防范措施不到位，特殊是對(duì)于采空區(qū)積水及其關(guān)閉廢棄的小煤窯積水特征及其潛在的突水危急性生疏缺乏，礦井關(guān)閉過(guò)程中的水文地質(zhì)工作及其關(guān)閉后對(duì)地下水活動(dòng)條件的猜測(cè)預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控不到位，導(dǎo)致對(duì)廢棄礦井采掘空間分布狀況及其積水漂浮狀況不清晰，防水煤巖柱留設(shè)缺乏或缺乏必要的防水煤巖柱，從而形成了巷道掘進(jìn)過(guò)程中直接或間接揭露采空區(qū)積水而造成礦井突水災(zāi)難。該類型突水突發(fā)性強(qiáng)，沖擊力大，往往造成瞬間淹井和沉重的人員傷亡。對(duì)廢棄礦井及老空水危急性生疏缺乏對(duì)隱蔽型導(dǎo)水構(gòu)造探知力量不夠現(xiàn)有的針對(duì)隱蔽型導(dǎo)水構(gòu)造的超前精細(xì)探查猜測(cè)技術(shù)與裝備缺乏。隱蔽型導(dǎo)水構(gòu)造是指無(wú)明顯的地表出露和地質(zhì)顯現(xiàn)特征，發(fā)育于巖層內(nèi)部的較小規(guī)模的地質(zhì)構(gòu)造，主要包括隱伏斷層、局部構(gòu)造裂開(kāi)帶、巖溶陷落柱及巖溶塌落洞等，他們是溝通礦區(qū)充水水源與礦井采掘工程之間的主要導(dǎo)水通路，在礦井采掘過(guò)程中必需超前探知該類隱伏導(dǎo)水構(gòu)造并進(jìn)展必需的治理和防范措施后才能予以揭露和通過(guò)，大量的突水事故來(lái)自掘進(jìn)巷道前方說(shuō)明對(duì)該類導(dǎo)水構(gòu)造的探測(cè)預(yù)報(bào)和防治不到位，探測(cè)工程缺乏或探測(cè)精度不夠，造成掘進(jìn)巷道與隱伏導(dǎo)水構(gòu)造不期而遇形成礦井突水災(zāi)難。煤礦水害的主要形成緣由〔2〕煤礦水害防治技術(shù)、裝備薄弱，水害安全治理水平低下。很多礦井特殊是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦缺乏特地的礦井水文地質(zhì)專業(yè)人員和必需的礦井水害探測(cè)防治裝備，對(duì)礦井水害防治的重要性生疏和治理不到位，在礦井水文地質(zhì)條件不清的條件下盲目生產(chǎn)是導(dǎo)致礦井水害事故發(fā)生的根本緣由。雖然礦井突水條件特別簡(jiǎn)單，但通過(guò)科學(xué)必要的防治水技術(shù)工作完全可以大幅度降低水害發(fā)生的條件。近年來(lái)煤礦水害的根本特點(diǎn)充分說(shuō)明白加強(qiáng)礦井防治水技術(shù)與治理工作的有效性。防治水技術(shù)力氣和治理水平較差煤礦水害的主要形成緣由-3對(duì)斷層的水文地質(zhì)性質(zhì)生疏不深由構(gòu)造斷裂形成的斷層裂開(kāi)帶，往往具有較好的透水性，會(huì)形成礦坑充水的良好通道。對(duì)于一些巨大的斷裂，由于斷層兩盤的牽引裂隙廣泛發(fā)育，該類斷層〔斷層帶〕除了具有導(dǎo)水性質(zhì)外，其斷裂帶本身就是一個(gè)含水體，因而還具有充水水源的性質(zhì)。由于斷層面或斷層牽引的裂隙帶導(dǎo)水而引發(fā)的礦井突水災(zāi)難在礦井突水事故中占有確定主導(dǎo)的位置煤礦水害的主要形成緣由-4B下通式導(dǎo)水C上通式導(dǎo)水A全通式導(dǎo)水煤礦水害的主要形成緣由-5對(duì)陷落柱水文地質(zhì)性質(zhì)生疏不深A(yù)BC防水煤巖柱的留設(shè)不合理，造成斷層或其他含水體水突入礦井。對(duì)于一些大型導(dǎo)水?dāng)嗔?，由于斷層兩盤的牽引裂隙廣泛發(fā)育，該類斷層〔斷層帶〕除了具有導(dǎo)水性質(zhì)外，其斷裂帶本身就是一個(gè)含水體，有些斷層兩盤的導(dǎo)水裂隙帶特別發(fā)育，且具有肯定的寬度，在斷層防水煤巖柱留設(shè)過(guò)程中，往往留意了掘進(jìn)停頭到斷層面的距離而無(wú)視了斷層兩側(cè)導(dǎo)水裂開(kāi)帶的存在，導(dǎo)致了因防水煤巖柱留設(shè)缺乏而誘發(fā)的礦井水害。由于斷層面或斷層牽引的裂隙帶導(dǎo)水而引發(fā)的礦井突水災(zāi)難在礦井突水事故中占有確定主導(dǎo)的位置。防水煤巖柱留設(shè)不合理煤礦水害的主要形成緣由-6導(dǎo)水陷落柱防水煤柱厚度確實(shí)定方法。與斷層防水煤柱的留設(shè)方法一樣，對(duì)于陷落柱防水煤柱的留設(shè)，必需要考慮其周邊垮落影響裂開(kāi)帶寬度及煤層與陷落柱的空間產(chǎn)狀關(guān)系，首先要確定采掘停頭距陷落柱影響帶外邊界的最近距離位置或采空冒落帶與陷落柱影響帶外邊界的最近距離位置，依據(jù)水壓和巖層的阻水力量計(jì)算該位置的安全煤柱厚度〔如圖中的LR〕，然后依據(jù)煤層與陷落柱空間位置關(guān)系、陷落柱外圍導(dǎo)水裂隙帶的寬度及回采工作面上覆地層的垮裂角計(jì)算煤柱留設(shè)厚度L。煤礦水害的主要形成緣由-6首先要確定采掘停頭距斷層影響帶外邊界的最近距離位置或采空冒落帶與斷層影響帶外邊界的最近距離位置，依據(jù)水壓和巖層的阻水力量計(jì)算該位置的安全煤柱厚度〔如圖中的LR和LX〕，然后依據(jù)煤層與斷層的空間位置關(guān)系及回采工作面上覆地層的垮裂角計(jì)算煤柱留設(shè)厚度L，假設(shè)直接依據(jù)水壓和煤層的阻水力量計(jì)算煤柱留設(shè)寬度L。必定會(huì)導(dǎo)致煤柱留設(shè)厚度的缺乏。煤礦水害的主要形成緣由-6煤礦水害的主要形成緣由-總結(jié)水文地質(zhì)條件的生疏問(wèn)題水害條件探測(cè)技術(shù)裝備問(wèn)題水害防治技術(shù)與治理問(wèn)題防治水技術(shù)理論的理解與應(yīng)用問(wèn)題◆◆◆◆主要名詞解釋十六字原則：防治水十六字原則科學(xué)地概括了水害防治工作的根本程序。“猜測(cè)預(yù)報(bào)”：是水害防治的根底，是指在查清礦井水文地質(zhì)條件根底上，運(yùn)用先進(jìn)的水害猜測(cè)預(yù)報(bào)理論和方法，對(duì)礦井水害做出科學(xué)分析推斷和評(píng)價(jià)；“有疑必探”：是指依據(jù)水害猜測(cè)預(yù)報(bào)評(píng)價(jià)結(jié)論，對(duì)可能構(gòu)成水害威逼的區(qū)域，承受物探、鉆探和化探等綜合探測(cè)技術(shù)手段，查明或排解水害；“先探后掘”：是指先綜合探查，確定巷道掘進(jìn)沒(méi)有水害威逼后再掘進(jìn)施工；“先治后采”：是指依據(jù)查明的水害狀況，實(shí)行有針對(duì)性的治理措施排解水害隱患后，再安排采掘工程，如井下巷道穿越導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí)必需預(yù)先注漿加固方可掘進(jìn)施工，防止突水造成災(zāi)難。五項(xiàng)措施：五項(xiàng)治理措施是水害治理的根本技術(shù)方法?！胺馈敝饕负侠砹粼O(shè)各類防隔水煤〔巖〕柱和修建各類防水閘門或防水墻等，防隔水煤〔巖〕柱一旦確定后，不得隨便開(kāi)采破壞；“堵”主要指注漿封堵具有突水威逼的含水層或?qū)當(dāng)鄬?、裂隙和陷落柱等?dǎo)水通道；“疏”主要指探放老空水和對(duì)承壓含水層〔如華北地區(qū)奧灰水〕進(jìn)展疏水降壓；“排”主要指完善礦井排水系統(tǒng)，排水管路、水泵、水倉(cāng)和供電系統(tǒng)等必需配套；“截”主要指加強(qiáng)地表水〔河流、水庫(kù)、洪水等〕的截流治理。3.老空：老空是指采空區(qū)、老窖和已經(jīng)報(bào)廢井巷道的總稱。4.采空區(qū)：采空區(qū)是指回采以后不再維護(hù)的空間。5.水淹區(qū)域：水淹區(qū)域是指被水漂浮的井巷和被水漂浮的老空的總稱。6.礦井正常涌水量：礦井正常涌水量是指礦井開(kāi)采期間，在正常狀態(tài)保持相對(duì)穩(wěn)定的單位時(shí)間內(nèi)流人礦井的水量。一般指豐水期和枯水期涌水量的平均值。

7.礦井最大涌水量：礦井最大涌水量是指礦井開(kāi)采期間，正常狀況下雨季期間礦井涌水量的頂峰值，主要與人為條件和降雨量有關(guān)。8.安全水頭值：安全水頭值是指隔水層能承受含水層安全開(kāi)采的最大水頭壓力值。9.隔水層厚度和安全隔水厚度：隔水層厚度是指開(kāi)采煤層底板至含水層頂面之間隔水的完整巖層的厚度。10.防隔水煤(巖)柱：防隔水煤(巖)柱是指為確保