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文檔簡介

防治水講座08年8月(汪)_圖文.ppt

第一節(jié)、近年來煤礦水害事故基本情況

第二節(jié)、有關(guān)法律法規(guī)要求

第三節(jié)、煤礦不同類型的水災(zāi)預(yù)兆

第四節(jié)、煤礦不同類型水災(zāi)的防治

第五節(jié)、煤礦水害主要防治水技術(shù)

第六節(jié)、礦井突水事故的搶險(xiǎn)救災(zāi)

第七節(jié)、典型事故案例

第八節(jié)、加強(qiáng)煤礦水害防治的幾點(diǎn)建議

第一節(jié)、我省煤礦水害事故基本情況一、我省煤礦水害威脅現(xiàn)狀二、水害防治存在的主要問題三、煤礦水害事故頻發(fā)原因

一、我省煤礦水害威脅現(xiàn)狀我省現(xiàn)有煤礦200對,其中,國有重點(diǎn)煤礦51對(生產(chǎn)礦井39對,新建礦井12對)、小煤礦149對(生產(chǎn)礦井146對,新建礦井3對)。2006年,全省煤礦核定生產(chǎn)能力為8330萬噸,2007年,我省投產(chǎn)了顧橋、劉莊、渦北、許疃4對礦井,凈增生產(chǎn)能力1070萬噸/年,全年共生產(chǎn)原煤9370萬噸。

國有煤礦:51對,其中,生產(chǎn)礦井39對,基建礦井12對、總生產(chǎn)能力為11790萬噸/年。2007年,共生產(chǎn)原煤8719萬噸,占全省煤炭產(chǎn)量的93%小煤礦:149對,其中,生產(chǎn)礦井146對,基建礦井3對、總生產(chǎn)能力為944萬噸/年。2007年,共生產(chǎn)原煤651萬噸,占全省煤炭產(chǎn)量的7%。2008年,全省礦井總生產(chǎn)能力達(dá)12734萬噸/年,包括生產(chǎn)礦井、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)礦井和在建礦井,另外還有7對擬建礦井,設(shè)計(jì)能力1600萬噸/年。

國有重點(diǎn)煤礦分布在兩淮礦區(qū),鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦主要分布在皖南山區(qū)和兩淮礦區(qū)國有煤礦附近,水文地質(zhì)條件為復(fù)雜—極復(fù)雜類型,無論是受水威脅的面積、類型,還是水害威脅的嚴(yán)重程度,都是全國罕見的。主要有以下幾個方面:第一、礦區(qū)充水性因素較多。主要面臨的水害有河流、塌陷區(qū)等地表水;新生界松散砂層(裂隙)含水層水;煤層頂板砂巖裂隙含水層水;煤系地層太原群灰、奧陶系巖溶含水層水;采空區(qū)老塘水等。第二、礦區(qū)內(nèi)含水、導(dǎo)水構(gòu)造非常發(fā)育。有些落差較大的斷層、陷落柱等構(gòu)造甚至勾通了幾個含水層,使得水文地質(zhì)條件更加復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)曾發(fā)生隱伏性導(dǎo)水陷落柱突水淹井、松散層底含突水淹井事故。第三、生產(chǎn)礦井面臨的水害防治任務(wù)越來越大。隨著生產(chǎn)礦井開采強(qiáng)度的不斷加大,開采的深度也逐步加深,開采向深部新的煤層轉(zhuǎn)移,出現(xiàn)了一些新的水害情況和問題。第四、新建礦井不斷投產(chǎn),對地面各種防洪工程設(shè)施的影響將越來越大,速度也越來越快,這增加了水害防治的難度和強(qiáng)度。第五、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦水害防治技術(shù)非常薄弱,手段非常落后,甚至無序開采,并對國有煤礦構(gòu)成潛在的水害威脅。隨著煤礦采深的加大和大量小煤礦關(guān)閉后形成的積水,煤礦開采的水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜,也使水害治理難度越來越大。

二、水害防治存在的主要問題我省煤礦水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜,水害防治措施不到位,現(xiàn)場管理不到位,所以,水害事故也是頻頻發(fā)生,從2000年以來,全省共發(fā)生20起水害事故,死亡24人,其中,發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦13起,死亡10人,3對礦井淹井;發(fā)生在國有煤礦7起,死亡14人。20起透水事故,屬老空透水有11起,巷道積水4起,地面水潰入井下2起,頂板潰水2起,斷層突水1起。分析這20起水害事故發(fā)生的原因,結(jié)合我省煤礦水害防治調(diào)研的基礎(chǔ)上,綜合分析我省煤礦水害防治方面存在如下幾個突出問題:第一,一些煤礦對水害防治認(rèn)識不到位,責(zé)任制不落實(shí)。近幾年來,提起煤礦重大災(zāi)害,首先想到的是瓦斯,而忽視了水害。所以,有不少煤礦對水害防治工作的極端重要性認(rèn)識不到位,制度不健全,責(zé)任不明確,機(jī)構(gòu)、隊(duì)伍弱化,基礎(chǔ)管理工作滑坡,工作責(zé)任不落實(shí);有的甚至不顧水文地質(zhì)條件和存在的重大隱患,超能力、超強(qiáng)度、超定員組織生產(chǎn)。一些煤礦防治水專業(yè)人員不足、缺乏必要的探放水等專業(yè)隊(duì)伍。目前,我省四大礦業(yè)集團(tuán)設(shè)立了防治水專門機(jī)構(gòu),但人員嚴(yán)重不足,特別是生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)專業(yè)人員嚴(yán)重短缺,有不少基建礦井未配備水文地質(zhì)專業(yè)人員。全省小煤礦幾乎未配備水文地質(zhì)專業(yè)人員。

第二,礦井防治水技術(shù)管理弱化,積水情況不清。少數(shù)國有重點(diǎn)煤礦水文地質(zhì)技術(shù)管理工作不到位,特別是小煤礦防治水技術(shù)管理幾乎是空白。少數(shù)國有重點(diǎn)煤礦缺少必要的水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料,對存在重大水害隱患底數(shù)不清;不少小煤礦無序開采,圖紙資料和井下實(shí)際作業(yè)“兩分離”。因水文專業(yè)技術(shù)人員缺乏或根本沒有專業(yè)技術(shù)人員,一些必要的礦井地質(zhì)基礎(chǔ)工作無法正常開展。如主要含水層水位的觀測、井下出水點(diǎn)水量的測定、水文地質(zhì)基礎(chǔ)圖紙的填繪、基礎(chǔ)臺帳的建立、采掘工作面水文地質(zhì)說明書的編制、水文地質(zhì)預(yù)報(bào)的制定、探放水措施的編制等。所以礦井充水水源無法掌握,采空區(qū)積水,斷層是否含水、導(dǎo)水無法清楚,也就不能及時探明和有效控制積水水源。例1、2002年5月5日,淮南礦業(yè)集團(tuán)新莊孜煤礦老巷及積水情況不明,上山掘進(jìn)放炮透通老巷,引起透水,死亡1人。例2、2002年6月11日,皖北煤電集團(tuán)孟莊煤礦準(zhǔn)備的采煤面機(jī)巷到位停頭處于低處并積水,未及時排出,切眼與之貫通測量不準(zhǔn)引起透水,水量僅8噸,死亡1人。第三,煤礦水害防治措施不落實(shí)。我省小煤礦經(jīng)過近幾年來的整頓關(guān)閉,從1100對關(guān)到現(xiàn)在的149對,報(bào)廢和關(guān)閉的小煤礦存在大量的采空區(qū)和廢棄井筒積水,而許多礦井沒有留下任何的水文地質(zhì)資料,其開采邊界、分布范圍、積水空間不清楚,對周邊開采的煤礦造成巨大威脅,已成為當(dāng)前煤礦的主要水害隱患。一些煤礦對復(fù)雜的水文地質(zhì)條件不分析,對水害隱患不排查,未制定嚴(yán)格的“探、防、堵、截、排”等綜合治理措施,在掘進(jìn)和采煤過程中冒險(xiǎn)蠻干,以致發(fā)生透水事故;還有一些煤礦不嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探、先探后掘”的要求,雨季“三防”工作不到位,對地面塌陷坑、廢棄小煤礦充填不實(shí),使地表水潰入井下,導(dǎo)致事故發(fā)生。例3、2002年11月10日,淮北礦業(yè)集團(tuán)桃園煤礦1022上工作面開切眼上口重復(fù)垮棚冒頂導(dǎo)通第四含水層,致使四含水、泥、砂、礫石潰入井下,造成4人遇難的事故。例4、2005年5月21日,淮北礦業(yè)集團(tuán)海孜煤礦745采煤面在5月16日突水后,未執(zhí)行礦編制的《關(guān)于745工作面處理水淹冒頂技術(shù)安全措施》,未經(jīng)驗(yàn)收擅自恢復(fù)生產(chǎn),在回采過程中,頂板聚集的離層水體瞬間潰入工作面,潰水量最大達(dá)成3837m3/h,造成事故,死亡5人。第四,非法開采、超層越界開采,破壞保安煤柱。采空區(qū)、老塘透水是煤礦水害事故發(fā)生的主要原因。少數(shù)煤礦非法開采、超層越界開采,甚至冒險(xiǎn)開采防水煤柱,由于不清楚相鄰礦井的地質(zhì)資料,盲目進(jìn)入積水老空區(qū),引發(fā)突水。少數(shù)小煤礦在采掘工程平面圖上弄虛作假,有的對井下超層越界開采區(qū)域和存在水患的采掘工作面進(jìn)行封閉偽裝,掩蓋真實(shí)采掘活動,逃避監(jiān)管。有的違反《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,在防隔水煤柱中進(jìn)行采掘活動,有的在水體下或沖積層下采煤,但留設(shè)的防水安全煤柱不合理,或超強(qiáng)度開采破壞了防隔水煤柱,引發(fā)透水事故。例5、2002年10月4日,淮南市望李煤礦越界進(jìn)入李二礦矸石山保護(hù)煤柱下開采,引起地表塌陷,矸石山積水潰入井下淹井。第五,安全生產(chǎn)監(jiān)督管理不到位。主要表現(xiàn)在地方煤炭行業(yè)管理弱化,原有的防治水機(jī)構(gòu)撤并或被取消,原設(shè)有的區(qū)域性主排水站裝備陳舊、運(yùn)轉(zhuǎn)困難。在對煤礦進(jìn)行現(xiàn)場檢查督察中,也存在執(zhí)法不嚴(yán)、工作不實(shí)的現(xiàn)象。如關(guān)閉后的小煤礦資料未及時收集封存,關(guān)閉礦井存在的重大水害隱患未及時向鄰近生產(chǎn)礦井進(jìn)行通報(bào);對少數(shù)存在水害隱患的小煤礦,沒有及時責(zé)令停產(chǎn)整頓??傊沂∶旱V水害防治形勢很嚴(yán)峻,防治水工作面臨著許多困難,特別是一些煤礦企業(yè)特別是小煤礦不重視礦井水害防治工作,規(guī)章制度不落實(shí),違章生產(chǎn)、違法開采的問題相當(dāng)嚴(yán)重。為此,我們要正確認(rèn)識煤礦水害防治工作所取得成績和面臨的嚴(yán)峻形勢,找準(zhǔn)煤礦水害防治工作的難點(diǎn)和關(guān)鍵,真正把水害防治工作擺在煤礦安全工作的重要位置,認(rèn)真研究解決本地區(qū)、本單位水害防治工作的突出問題,采取有效措施,堅(jiān)決遏制煤礦重特大水害事故的發(fā)生。第二節(jié)、有關(guān)法律法規(guī)對防治水工作的基本要求

這里摘要《安全生產(chǎn)法》、《煤礦安全監(jiān)察條例》、《國務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》等法律法規(guī)對煤礦防治水規(guī)定的內(nèi)容,供大家參考?!栋踩a(chǎn)法》第十六條規(guī)定:生產(chǎn)經(jīng)營單位應(yīng)當(dāng)具備本法和有關(guān)法律、行政法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全生產(chǎn)條件;不具備安全生產(chǎn)條件的,不得從事生產(chǎn)經(jīng)營活動。

《煤礦安全監(jiān)察條例》第二十四條規(guī)定:煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)煤礦礦井通風(fēng)、防火、防水、防瓦斯、防毒、防塵等安全設(shè)施和條件不符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)、煤礦安全規(guī)程和行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求的,應(yīng)當(dāng)責(zé)令立即停止作業(yè)或者責(zé)令限期達(dá)到要求。

《煤礦安全監(jiān)察條例》第三十七條煤礦礦井通風(fēng)、防火、防水、防瓦斯、防毒、防塵等安全設(shè)施和條件不符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)、煤礦安全規(guī)程和行業(yè)技術(shù)規(guī)范的要求,經(jīng)煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)責(zé)令限期達(dá)到要求,逾期仍達(dá)不到要求的,由煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)責(zé)令停產(chǎn)整頓;經(jīng)停產(chǎn)整頓仍不具備安全生產(chǎn)條件的,由煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)決定吊銷煤炭生產(chǎn)許可證,并移送地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門依法吊銷采礦許可證。

《國務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》(446號令)

第八條規(guī)定:煤礦的通風(fēng)、防瓦斯、防水、防火、防煤塵、防冒頂?shù)劝踩O(shè)備、設(shè)施和條件應(yīng)當(dāng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并有防范生產(chǎn)安全事故發(fā)生的措施和完善的應(yīng)急處理預(yù)案。其中第二款(六)規(guī)定“有嚴(yán)重水患,未采取有效措施的,應(yīng)當(dāng)立即停止生產(chǎn),排除隱患?!?/p>

《煤礦重大安全隱患認(rèn)定辦法(試行)》

第八條規(guī)定:“有嚴(yán)重水患,未采取有效措施”是指下列情形之一的:(一)未查明礦井水文地質(zhì)條件和采空區(qū)、相仿礦井及廢棄老窯積水等情況而組織生產(chǎn)的;(二)礦井水文地質(zhì)條件復(fù)查沒有配備防治水機(jī)構(gòu)或人員,未按規(guī)定設(shè)置防治水設(shè)施和配備有關(guān)技術(shù)裝備、儀器的;(三)在有突水威脅區(qū)域進(jìn)行采掘作業(yè)未按規(guī)定進(jìn)行探放水的;(四)擅自開采各種防隔水煤柱的;(五)有明顯透水征兆未撤出井下作業(yè)人員的。

《安全生產(chǎn)違法行為行政處罰辦法》(國家局1號令)

第五十三條規(guī)定:礦山企業(yè)井下采掘作業(yè)遇下列情形之一,未采取探水前進(jìn)的,責(zé)令改正,可以并處二萬元以下的罰款:(一)接近承壓含水層或者含水的斷層、流砂層、礫石層、溶洞、陷落柱的;(二)接近與地表水體相通的地質(zhì)破碎帶或者接近連通承壓層的未封孔的;(三)接近積水的老窯、舊巷或者灌過泥漿的采空區(qū)的;(四)發(fā)現(xiàn)有出水征兆的;(五)掘開隔離礦柱或者巖柱放水的。

《煤礦安全監(jiān)察行政處罰辦法》(國家局4號令)第十條煤礦礦井通風(fēng)、防火、防水、防瓦斯、防毒、防塵等安全設(shè)施不符合法定要求的,責(zé)令限期達(dá)到要求;逾期仍達(dá)不到要求的,責(zé)令停產(chǎn)整頓。第十一條煤礦礦井通風(fēng)、防火、防水、防瓦斯、防毒、防塵等安全生產(chǎn)條件不符合法定要求的,責(zé)令停產(chǎn)整頓;經(jīng)停產(chǎn)整頓仍不具備安全生產(chǎn)法定條件的,依法予以關(guān)閉。

第十八條煤礦在有瓦斯突出、沖擊地壓條件下從事采掘作業(yè);在未加保護(hù)的建筑物、構(gòu)筑物和鐵路、水體下面開采;在地溫異?;蛘邿崴砍龅牡貐^(qū)開采,未編制專門設(shè)計(jì)文件和報(bào)主管部門批準(zhǔn)的,責(zé)令改正,可以并處二萬元以下的罰款。第二十一條煤礦在有可能發(fā)生突水危險(xiǎn)的地區(qū)從事采掘作業(yè),未采取探放水措施的,責(zé)令改正,可以并處二萬元以下的罰款。

第二十四條擅自開采保安煤柱,或者采用危及相鄰煤礦生產(chǎn)安全的決水、爆破、貫通巷道等危險(xiǎn)方法進(jìn)行采礦作業(yè),責(zé)令立即停止作業(yè);拒不停止作業(yè)的,由煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)決定吊銷煤炭生產(chǎn)許可證,并移送地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門依法吊銷采礦許可證。

《關(guān)于加強(qiáng)煤礦水害防治工作的指導(dǎo)意見》

(一)提高對礦井水害防治工作重要性的認(rèn)識

當(dāng)前煤礦水害重特大事故多發(fā),形勢十分嚴(yán)峻。煤礦企業(yè)和各級煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)管部門、煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)要充分認(rèn)識做好煤礦水害防治工作的重要性和緊迫性,提高認(rèn)識,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),將水害防治監(jiān)管監(jiān)察工作擺上重要議事日程。認(rèn)真分析研究本單位、本地區(qū)礦井水害防治的現(xiàn)狀和加強(qiáng)此項(xiàng)工作的措施,有效遏制煤礦重特大水害事故的發(fā)生。

(二)認(rèn)真落實(shí)礦井水害防治責(zé)任制煤礦企業(yè)法定代表人是礦井水害防治工作的第一責(zé)任人,要切實(shí)加強(qiáng)對水害防治工作的領(lǐng)導(dǎo);總工程師(技術(shù)負(fù)責(zé)人)對礦井水害防治負(fù)技術(shù)責(zé)任。水文地質(zhì)條件復(fù)雜或水害隱患嚴(yán)重的煤礦企業(yè)應(yīng)設(shè)立專門防治水機(jī)構(gòu),并根據(jù)煤礦企業(yè)實(shí)際情況,配備一定數(shù)量的專職水害防治技術(shù)人員。專職水害防治人員要具備地質(zhì)類相關(guān)專業(yè)學(xué)歷或經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),熟悉地質(zhì)與水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)工作。(三)加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作煤礦企業(yè)要認(rèn)真編制礦區(qū)水害防治規(guī)劃、年度水害防治計(jì)劃和水害應(yīng)急預(yù)案,并負(fù)責(zé)組織實(shí)施。保證水害防治的資金、工程、設(shè)備儀器落實(shí)到位。要采用適合本地區(qū)的物探、鉆探、化探等先進(jìn)的綜合探測技術(shù),查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)條件;定期收集、調(diào)查核對本礦及相鄰煤礦的廢棄老窯情況,編制《礦井綜合水文地質(zhì)圖》、《礦井充水性圖》等基礎(chǔ)圖紙,建立健全礦區(qū)地下水動態(tài)觀測網(wǎng),為水害防治工作提供詳實(shí)、可靠的技術(shù)依據(jù)。

(四)建立健全礦井水害預(yù)測預(yù)報(bào)制度煤礦企業(yè)應(yīng)建立水害預(yù)測預(yù)報(bào)制度,對礦井生產(chǎn)區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況、水害類型等進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào),提出預(yù)防處理水害的措施。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井每月應(yīng)定期開展水害隱患排查,其它礦井每季度至少開展一次水害隱患的排查。查出的水害隱患,要落實(shí)責(zé)任,采取切實(shí)可行的防治措施。水害防治工程應(yīng)編制設(shè)計(jì)、施工方案及安全措施,工程結(jié)束后及時進(jìn)行驗(yàn)收總結(jié)。

(五)嚴(yán)格礦井防隔水煤柱的管理井田內(nèi)有與河流、湖泊、溶洞、強(qiáng)含水層等有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬印⒘严叮◣В?、?dǎo)水陷落柱時,必須查清位置,并按規(guī)定留設(shè)防水煤(巖)柱。相鄰礦井的分界處,必須留設(shè)防水煤柱。已破壞的防隔水煤柱必須重新建立,按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,嚴(yán)禁在防隔水煤柱中進(jìn)行采掘活動。(六)加強(qiáng)斷層水、底板承壓水、溶洞水的超前治理巷道過導(dǎo)水?dāng)鄬印⒘严叮◣В?、陷落柱等?gòu)造地帶時,必須探水前進(jìn)。如果含水豐富,應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固。井筒工程穿過強(qiáng)含水層時,必須進(jìn)行預(yù)注漿封堵加固。受底板承壓水威脅的礦井,要進(jìn)行疏水降壓,保證安全開采;無法保證安全開采時,必須進(jìn)行底板加固注漿。受溶洞水威脅的礦井,必須堅(jiān)持“有疑必探,先探后掘”的原則,落實(shí)防范措施后方可進(jìn)行采掘活動。(七)嚴(yán)格控制水體下采煤水體下采煤必須進(jìn)行安全試采。試采前,要由具有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位編制開采設(shè)計(jì),報(bào)省級煤炭行業(yè)管理部門審批,并嚴(yán)格落實(shí)“三同時”的有關(guān)規(guī)定;試采時,要設(shè)立觀測站,觀測地表移動與變形,查明垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶的高度以及水文地質(zhì)條件的變化等情況;試采結(jié)束后,要提出試采報(bào)告,報(bào)原審批部門審查,進(jìn)一步完善安全防范措施。未按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行安全試采的礦井一律不得進(jìn)行生產(chǎn)。(八)建立完善的井下排水系統(tǒng)礦井排水系統(tǒng)應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》的要求,配備與礦井涌水量相匹配的水倉、水泵、輸電線路等設(shè)施,確保礦井正常排水,并滿足特殊情況下排水需要。涌水量大的礦井或水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,井底車場或井下中央泵房應(yīng)設(shè)置防水閘門等防水工程。(九)做好老空(窯)水的探放工作老空(窯)水是煤礦的主要水害之一,必須高度重視老空(窯)水的探放工作。在探水前,分析查明老窯水的空間位置、積水量和水壓;探放水時,要撤出探放水點(diǎn)部位受水害威脅區(qū)域的所有人員;探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過程,直到老空水放完為止;探放水時,要認(rèn)真檢查瓦斯或其它有害氣體,確保探放水安全進(jìn)行。搞好防治礦井水害的培訓(xùn)教育。礦井有突水預(yù)兆時,應(yīng)立即撤出井下所有人員。煤礦企業(yè)應(yīng)配備齊全的探放水設(shè)備和專業(yè)隊(duì)伍。(十)加強(qiáng)礦井的雨季“三防”工作認(rèn)真編制雨季“三防”工作計(jì)劃和實(shí)施方案,成立雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組,組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍,儲備足夠數(shù)量的搶險(xiǎn)物資;雨季前,要對礦井排水設(shè)備和供電設(shè)施進(jìn)行一次全面檢修,清挖水倉、水溝和沉淀池,開展一次聯(lián)合排水試驗(yàn)。煤礦位于地表河流、山洪部位、水庫等附近,井口、工業(yè)廣場要修筑堤壩、開挖溝渠等截流措施,防止地表水體倒灌礦井。地表水體、采煤塌陷區(qū)、煤系地層露頭等部位有漏水現(xiàn)象時,要對漏水的水體基底進(jìn)行防漏加固處理。

(十一)嚴(yán)肅查處超層越界和非法開采行為超層越界和非法開采是導(dǎo)致水害事故的重要原因之一。煤礦安全監(jiān)管、監(jiān)察部門要協(xié)同國土資源、行業(yè)管理部門定期組織開展聯(lián)合執(zhí)法活動,嚴(yán)肅查處煤礦超層越界和非法開采活動。督促煤礦企業(yè)繪制真實(shí)可靠的井上下采掘工程平面圖,為煤礦水害防治和應(yīng)急救援工作提供真實(shí)可靠的基礎(chǔ)資料。煤礦企業(yè)每年應(yīng)向有關(guān)部門提供真實(shí)的采掘工程平面圖。對超層越界和非法開采的煤礦,地方各級政府應(yīng)做出規(guī)定,依法實(shí)施關(guān)閉。(十二)加強(qiáng)煤礦水害防治監(jiān)管工作各級煤礦安全監(jiān)管部門要認(rèn)真履行對煤礦水害的日常監(jiān)管工作,對轄區(qū)內(nèi)重大水害隱患要登記建檔,重點(diǎn)跟蹤落實(shí)隱患整治情況,督促煤礦企業(yè)認(rèn)真落實(shí)水害防治責(zé)任制。督促煤礦企業(yè)成立雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、落實(shí)防汛物資、進(jìn)行礦井聯(lián)合排水試驗(yàn)。在雨季期間未落實(shí)水害防治措施的煤礦,要監(jiān)督其停止生產(chǎn),將井下人員全部撤到地面。凡煤礦企業(yè)沒有配備地質(zhì)或水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員的,未按規(guī)定配備探放水設(shè)備和隊(duì)伍的;水文地質(zhì)條件復(fù)雜或水害隱患嚴(yán)重的企業(yè),沒有設(shè)立專門防治水機(jī)構(gòu)的;防治水規(guī)劃、年度計(jì)劃資金和工程不落實(shí)的;沒有建立水害隱患排查制度、制定水害防治應(yīng)急預(yù)案的,要責(zé)令企業(yè)停產(chǎn)整改,限期整改不合格的,立即依法關(guān)閉。(十三)加強(qiáng)對煤礦水害的監(jiān)察力度各級煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)對受老空水、底板奧灰水或溶洞水威脅的礦井和水體下采煤的礦井以及煤礦雨季“三防”工作等實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)察,對存在重大隱患的,責(zé)令停產(chǎn)整頓,凡整改不合格無法保障安全開采時,要移送地方政府依法予以關(guān)閉。對發(fā)生事故的礦井要認(rèn)真查清水害發(fā)生的原因,嚴(yán)肅追究事故責(zé)任,公布處理結(jié)果,吸取教訓(xùn),接受社會輿論監(jiān)督。(十四)加強(qiáng)水害應(yīng)急救援工作各主要產(chǎn)煤地區(qū)縣級以上地方人民政府要完善水害應(yīng)急預(yù)案,配備能夠滿足搶險(xiǎn)救災(zāi)的各種排水設(shè)備和專業(yè)搶險(xiǎn)隊(duì)伍;大型煤礦企業(yè)也要完善水害應(yīng)急預(yù)案,儲備足夠數(shù)量的搶險(xiǎn)物資和設(shè)備,確保搶險(xiǎn)救災(zāi)時能夠及時到位,并發(fā)揮作用。

第三節(jié)、煤礦不同類型的水災(zāi)預(yù)兆

一、煤礦床的充水條件與突水量的估算

為了確保煤礦安全生產(chǎn),不受地表水和地下水的危害,對待礦井水必須堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則。要想獲得較好的效果,必須在調(diào)查清楚礦區(qū)和礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,分別采取“防、疏、堵、截、排”的防治措施。

(一)礦井充水礦井充水是指水以各種形式進(jìn)入礦井的過程。水進(jìn)入礦井的形式有滲入、流入、涌入、潰入等,總體可分緩慢、急速、突發(fā)。礦井充水具備的兩個條件:一是水源,二是通道。

1、水源:大氣降水、地表水、地下水。地下水包括孔隙水(松散巖層孔隙中的水)、裂隙水(堅(jiān)硬巖層裂隙中的水)、巖溶水(石灰?guī)r巖溶中的水)、老空水(老窯、老空區(qū)中的水)。2、通道:井筒、塌陷坑、開采沉陷裂隙,工程中未密封的空洞裂隙(井壁、巷道頂部、開挖的松動圈、未封密的各類鉆孔)。

(二)礦井突水預(yù)兆《煤礦安全規(guī)程》第266條對突水預(yù)兆進(jìn)行了具體的敘述,并對出現(xiàn)突水預(yù)兆時必須采取的措施進(jìn)行了具體要求:采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時,必須停止作業(yè),采取措施,立即報(bào)告礦調(diào)度室,發(fā)出警報(bào),撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。

1、一般預(yù)兆(1)煤層變潮濕、松軟;煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象,且淋水由小變大;有時煤幫出現(xiàn)鐵銹水跡。(2)工作面氣溫降低,或出現(xiàn)霧氣,或出現(xiàn)H2S氣味。(3)有時可聞到水的“嘶嘶”聲音。(4)礦壓增大,發(fā)生片幫、冒頂或底鼓。

2、工作面底板灰?guī)r含水層突水預(yù)兆(1)工作面壓力增大,底板鼓起,底鼓量有時可達(dá)500mm以上。(2)工作面底鼓產(chǎn)生裂隙,并逐漸增大。(3)沿裂隙或煤幫向外滲水,隨著裂隙的增大,水量增加,當(dāng)?shù)装鍧B水量增大到一定程度時,煤幫滲水可能停止,此時水色時清時濁,底板活動時水變渾濁,底板穩(wěn)定時水色變清。(4)底板破裂,沿裂縫有高壓水噴出,并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。(5)底板發(fā)生“底爆”,伴有巨響,地下水大量涌出,水色呈乳白或黃色。

3、松散孔隙含水層突水預(yù)兆(1)突水部位發(fā)潮、滴水,且滴水現(xiàn)象逐漸增大,仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)水中含有少量細(xì)沙。(2)發(fā)生局部冒頂,水量突增并出現(xiàn)流沙,流沙常呈間歇性,水色時清時混,總的趨勢是水量、沙量增加,直至流沙大量涌出。(3)頂板發(fā)生潰水、潰沙。有時這種現(xiàn)象可能影響到地表,致使地表出現(xiàn)塌陷坑。

第四節(jié)、煤礦不同類型水災(zāi)的防治一、地表水害的防治地面防治水是指采取各種措施和建立各類防排水工程,防止或減少大氣降水、地表水沿天然或采礦形成的通道滲入或潰入井下,以達(dá)到保障礦井安全,避免人身傷亡事故,減少礦井涌水量的目的。地面防治水是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線,應(yīng)在每年的雨季前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,對防排水工程進(jìn)行全面檢查、組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍、儲備足夠數(shù)量的防洪搶險(xiǎn)物資。

(一)地表水害防治工程應(yīng)注意以下問題

1、充分調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌條件,編制地形地質(zhì)圖和基巖地形地質(zhì)圖,掌握基巖充水含水層出露及隱伏露頭情況,正確確定地表分水嶺、充水含水層的補(bǔ)給區(qū),計(jì)算評價每一水系或排(防)洪溝渠的匯水面積,結(jié)合實(shí)際情況,進(jìn)行礦坑充水條件分析。

2、掌握不同降水強(qiáng)度下的地表和地下徑流模數(shù),一般要根據(jù)一定流域范圍的巖層條件,進(jìn)行連續(xù)幾個水文年的小流域水均衡觀測,以便取得實(shí)際資料。通常水利部門擁有比較全面的觀測資料。3、根據(jù)煤層開采的“上三帶”理論和導(dǎo)水冒落裂隙帶發(fā)育高度規(guī)律以及開采盆地巖移塌陷規(guī)律,確定采動盆地裂縫角影響范圍內(nèi)的含(隔)水層的破壞情況,分析地表水和大氣降水的入滲補(bǔ)給條件和范圍,結(jié)合井上、下實(shí)際觀測資料,設(shè)計(jì)地表防治水的具體工程。

4、要充分利用當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,根據(jù)大氣降雨規(guī)律及降雨強(qiáng)度,比較準(zhǔn)確地預(yù)測防(排)洪渠、堤壩、橋涵的瞬時流量,以確定防(排)洪的標(biāo)準(zhǔn)和斷面。5、掌握和圈定礦區(qū)歷史最高洪水位的洪水淹及范圍,并做好汛期前的調(diào)查和汛期中的巡回觀察。根據(jù)井下當(dāng)年開采范圍的擴(kuò)大和以往影響地表的規(guī)律,分析可能出現(xiàn)的隱蔽古井筒或巖溶漏斗塌陷坑的范圍。發(fā)現(xiàn)有陷落跡象的,應(yīng)事前加以圍堵或填平,即將可能灌水釣井筒或塌陷坑口筑墻圍起來,以防止洪水灌人,或?qū)⒕菜菘涌谥車硗燎謇砀蓛簦顚?shí)空洞后,在堅(jiān)實(shí)的基巖面修筑混凝土蓋封閉嚴(yán)密。同時,應(yīng)該設(shè)置觀測裝置,進(jìn)行觀測。6、根據(jù)水利工程的要求,設(shè)汁溝渠堤壩的抗洪強(qiáng)度和排泄能力。

(二)地表水害的防治主要做好的工作根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》,地表水害防治主要做好以下幾個方面的工作:1、《煤礦安全規(guī)程》第253條規(guī)定:煤礦企業(yè)每年雨季前必須對防治水工作進(jìn)行全面檢查。雨季受水威脅的礦井,應(yīng)制定雨季防治水措施,并應(yīng)組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍,儲備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。2、《煤礦安全規(guī)程》第254條規(guī)定:查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況,疏水能力和有關(guān)水利工程情況,掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。

3、《煤礦安全規(guī)程》第255條規(guī)定:井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位;在山區(qū)還必須避開可能發(fā)生泥石流、滑坡的地段。井口及工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位時,必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。

4、《煤礦安全規(guī)程》256條規(guī)定:井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時,必須采取措施,并遵守下列規(guī)定:(1)嚴(yán)禁開采煤層露頭的防水煤柱。(2)容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠,排泄積水。修筑溝渠時,應(yīng)避開露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層。特別低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時,應(yīng)填平壓實(shí);如果范圍太大無法填平時,可建排洪站排水,防止積水滲入井下。(3)礦井受河流、山洪和滑坡威脅時,必須采取修筑堤壩、泄洪渠和防止滑坡的措施。(4)排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下。(5)對漏水的溝渠和河床,應(yīng)及時堵漏或改道。地面裂縫和塌陷地點(diǎn)必須堵塞,堵塞工作必須有安全措施,防止人員陷入塌陷坑內(nèi)。(6)每次降大到暴雨時和降雨后,必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無裂縫、老窯陷落和巖溶塌陷等現(xiàn)象。

5、《煤礦安全規(guī)程》第257條規(guī)定:嚴(yán)禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段。6、《煤礦安全規(guī)程》第258條規(guī)定:使用中的鉆孔,必須安裝孔口蓋。報(bào)廢的鉆孔必須及時封孔。

7、《煤礦安全規(guī)程》第261條規(guī)定:每次降大到暴雨時和降雨后,應(yīng)及時觀測井下水文變化情況,并向礦調(diào)度室報(bào)告。8、《煤礦安全規(guī)程》第262條規(guī)定:水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中的采掘工作,應(yīng)在排除積水以后進(jìn)行;如果無法排除積水,必須編制設(shè)計(jì),由企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批后,方可進(jìn)行。

二、老窯水的防治防治老窯積水要解決好以下幾個方面的問題:1、克服麻痹僥幸心理,避免疏忽大意由工程沒有把握時必須探水,如探水工作影響了采掘工程,可采取其他補(bǔ)于老窯積水的分布規(guī)律不易掌握,又帶有災(zāi)害的特點(diǎn),一旦警惕不高,很簡單的問題也會釀成慘痛的水害事故。所以要做到:(1)人員再緊,探放水工作也必須專人負(fù)責(zé)。(2)有疑必探,采掘救措施,但決不能放松這一工作。(3)老窯水小也不可大意,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)章制度施工,把水放出來才可生產(chǎn)。

2、認(rèn)真分析老窯積水的調(diào)查資料老窯和地方小煤礦開采的積水范圍,由于缺乏準(zhǔn)確的測繪資料,是老窯水防治難度大且易于發(fā)生水害的主要原因。即使是自采自掘有準(zhǔn)確測繪資料的國有礦山的老塘廢巷積水,也存在巷道長度記錄不準(zhǔn)、漏記小盲洞、意外冒頂阻水、下層采動沉陷重新積水等情況。因此,對老窯積水調(diào)查資料的系統(tǒng)分析和正確使用,是防治這類水害事故的一個重要環(huán)節(jié)。

《煤礦安全規(guī)程》第251條規(guī)定:煤礦企業(yè)必須定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,并在井上、下工程對照圖上標(biāo)出其井田位置、開采范圍、開采年限、積水情況。

3、制定合理有效的防治措施(1)當(dāng)老窯積水與地表水、強(qiáng)充水含水層存在水力聯(lián)系且有較大的經(jīng)常性補(bǔ)給水量時,應(yīng)防止繞流和滲漏,采取“先隔后放”的策略,避開地表水和強(qiáng)充水含水層的威脅,留待礦區(qū)后期處理,以減輕礦井長期的排水負(fù)擔(dān)。

(2)在必須采用探放水方法才能查明老窯積水條件的情況下,應(yīng)該清楚地意識到,探放水的區(qū)域就是危險(xiǎn)區(qū)域。因此,必須全盤考慮設(shè)置水閘門(墻)、安全撤人通道和通向地面的兩個以上安全出口,考慮流水和排放瓦斯的具體路線與措施;加強(qiáng)和維護(hù)排水系統(tǒng),以保證足夠的排水能力;確定適當(dāng)?shù)姆潘亢头潘畷r間,以避開雨季和其他原因形成的礦井涌水高峰期;加強(qiáng)地面防洪,防止隱蔽古井筒或采動裂隙突然塌陷灌水;預(yù)計(jì)地表可能出現(xiàn)的沉陷裂縫情況,分析對建筑物的影響等。(3)因地制宜,提出科學(xué)合理和確保安全的探放水設(shè)計(jì)。

4、嚴(yán)密組織探水掘進(jìn)老窯積水有分散、孤立和隱蔽的特點(diǎn),水體的空間分布幾何形態(tài)非常復(fù)雜,防治水災(zāi)的惟一有效手段是探水掘進(jìn)。在有足夠幫距、超前距和控制密度的鉆孔掩護(hù)下,掘進(jìn)巷道逐步接近它,然后利用鉆孔將老窯積水放出來。

5、特別注意近探近放和貫通積水巷道或積水區(qū)發(fā)現(xiàn)近距離探到積水,必須迅速加固鉆孔周圍及巷道頂幫,另選安全地點(diǎn),在較遠(yuǎn)處打孔放水或掃孔沖淤,通搗清淤時要制定預(yù)防鉆孔刷大、突然來壓頂出鉆桿等安全措施。

6、重視自采自掘采空區(qū)廢巷積水的探放(1)對原不積水的區(qū)域要分析重新積水的條件和可能,經(jīng)常圈定積水區(qū)。(2)要分析測繪精度和誤差,注意可能少填、漏填的硐坑。(3)不過分自信,不盲目進(jìn)行近探近放。

7、重視鉆探、物探相互結(jié)合老窯水的探放,工作量很大,尤其是探水掘進(jìn),確實(shí)耗工耗時,應(yīng)該積極采用物探手段,幫助圈定積水區(qū),減少超前探水的工作量,開展探水孔頂端的孔間透視,以減少鉆孔密度。但是,鉆探、物探相結(jié)合,必須以鉆探為主,物探資料要有鉆孔驗(yàn)證。

四、松散孔隙水害的防治

新生界松散沉積層在查明條件的情況下,采用疏(降)干或封堵截流的方法防治礦井水害,是可行且有效的,但如果地下水補(bǔ)給充沛或其他原因,難以經(jīng)濟(jì)合理地疏(降)干或封堵截流,就必須像對待巨大的上覆水體一樣,按照水體下采煤的要求,采取留設(shè)防隔水煤(巖)柱的防治水方法。

五、煤層頂板水害的防治

煤礦床是層狀礦體,在平面上層布面積較大,在剖面上煤層與多個充水含水層互層沉積,相間賦存。有的煤層直接頂板就是充水含水層,有的頂板以上不遠(yuǎn)處分布著充水含水層,有的含水層距煤層頂板雖然較遠(yuǎn),但采動導(dǎo)水裂隙或井巷掘鑿必須穿過它才能到達(dá)所要開采的煤層。充水含水層的充水能力大小自接關(guān)系到煤層開采的可能性和其經(jīng)濟(jì)合理性,要減少涌水量達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理開采,則必須采取防治措施。

1、對充水含水層,凡煤層采動導(dǎo)水裂隙帶范圍以外的,必須事前封堵。

2、對可采煤層直接頂板或?qū)严稁婕暗降某渌畬樱仨殘?jiān)決疏放。

3、如發(fā)現(xiàn)在煤田范圍內(nèi)存在各類勘探鉆孔,用粘土漿或水泥砂漿封孔,應(yīng)注意地下水的流動可以稀釋粘土和水泥,或者由于水泥和沙子的比重不問而導(dǎo)致它們的漂浮性不一。在孔內(nèi)水泥與沙子分離,封孔后—段沙子一段水泥,失去了封孔的作用,或者由于套管止水失效或被腐蝕,使鉆孔導(dǎo)通上、下充水含水層。

4、由于煤層頂板直接充水含水層本身滲透性較差,富水性極不均勻,往往難以一次性大面積疏于,即使分散放水,其水量也十分有限。但在某些特定條件下,其放水量也可高達(dá)10m3/min以上,如巖溶裂隙較為發(fā)育的灰?guī)r或厚度較大的砂巖充水含水層,易造成垮工作面或淹沒工作面等事故。

《煤礦安全規(guī)程》第268條規(guī)定:煤層頂板有含水層和水體存在時,應(yīng)當(dāng)觀測“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。

第五節(jié)、煤礦水害主要防治水技術(shù)

煤礦井下建設(shè)和生產(chǎn)過程中,常常會遇到各種不同形式的水害,為了做到安全生產(chǎn),除了對各種出水因素進(jìn)行充分研究外,還應(yīng)在井下根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施,予以預(yù)防。我省煤礦水害類型主要有灰?guī)r水、頂板砂巖水、底板水、斷層水、采空區(qū)水、老空區(qū)水、鉆孔水、沖積層水、地表水等。

煤礦防治水工作是建立在大量水文地質(zhì)技術(shù)資料分析基礎(chǔ)上,做好水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作。水文地質(zhì)預(yù)報(bào)是指礦井(水文地質(zhì)專業(yè))技術(shù)人員,根據(jù)礦井年、季、月度采掘計(jì)劃,逐頭逐面的進(jìn)行水害因素分析,按照“及時、全面、可靠”的原則,預(yù)先提出水害報(bào)告和處理措施,報(bào)送礦領(lǐng)導(dǎo)及生產(chǎn)、安全等有關(guān)生產(chǎn)部門和人員,并按時督促防治水害措施的落實(shí)。水文地質(zhì)預(yù)報(bào)工作是一種日常性技術(shù)管理工作,水文地質(zhì)預(yù)報(bào)以水害通知書的形式來指導(dǎo)生產(chǎn)的,水害通知書包括預(yù)報(bào)水害地點(diǎn)、工作面名稱、施工區(qū)隊(duì)、被通知的水害問題、要求落實(shí)的防水措施,附有關(guān)平剖面圖。

一、井下防水煤(巖)柱留設(shè)

(一)防水煤(巖)柱的作用

留設(shè)防水煤(巖)柱能起到防止地下水潰入礦井,并能預(yù)防水、火、瓦斯等事故的蔓延,以及保持各礦具有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。

(二)《煤礦安全規(guī)程》對防水煤(巖)柱的幾條具體規(guī)定

1、《煤礦安全規(guī)程》第259條規(guī)定:“相鄰礦井的分界處,必須留防水煤(巖)柱。礦井以斷層分界時,必須在斷層兩側(cè)留有防水煤(巖)柱”。

2、《煤礦安全規(guī)程》第264條:第二百六十四條開采水淹區(qū)域下的廢棄防水煤柱時,必須制訂安全措施,報(bào)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。

3、《煤礦安全規(guī)程》第265條:“井田內(nèi)有與河流、湖泊、溶洞、含水層等有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙(帶)、陷落柱時,必須查出其確切位置,并按規(guī)定留設(shè)防水煤(巖)柱?!?/p>

嚴(yán)禁在各種防水煤柱中采掘;已留設(shè)的防水煤柱需變動時,必須重新編制設(shè)計(jì),報(bào)省級煤炭管理部門審批。

防水煤(巖)柱的尺寸,應(yīng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法以及巖層移動規(guī)律等因素,在礦井設(shè)計(jì)中規(guī)定。

(三)防隔水煤(巖)柱的類型

1、井田邊界(礦界)煤柱:相鄰礦井之間以技術(shù)分隔時,為防止一個礦井淹設(shè)(火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故)后,影響另一個礦井的安全生產(chǎn)而留設(shè)的煤柱。一般規(guī)定每個礦井各留設(shè)20米。

2、斷層煤柱:在導(dǎo)水或含水?dāng)鄬觾蓚?cè),為防止斷層水潰入井下而留設(shè)的煤柱;或當(dāng)斷層使煤層與強(qiáng)含水層接觸或接近時,為防止含水層潰入井下而留設(shè)的煤柱。

3、相鄰水平(采區(qū))防水煤(巖)柱:相鄰水平(采區(qū))間留設(shè)的防止一個水平(采區(qū))透水后影響另一個水平(采區(qū))的煤(巖)柱。為暫性的。

4、地表水體防水煤(巖)柱:為防止采煤后,地表水經(jīng)塌陷裂縫潰入井下而留設(shè)的煤(巖)柱。

5、沖擊層防水煤(巖)柱:為防止采煤后,沖擊層中的強(qiáng)含水潰入井下而留設(shè)的煤(巖)柱。

6、頂板防水巖柱:為防止頂板強(qiáng)含水層水經(jīng)塌陷裂縫潰入礦井而留設(shè)的頂板巖柱(巖柱厚度)。

7、底板防水巖柱:為防止底板承壓強(qiáng)含水層水突破底板隔水層潰入礦井而留設(shè)的頂板巖柱(巖柱厚度)。斷層防水煤柱留設(shè)陷落柱在煤層中的分布正確評價新生界底部含、隔水層以及基巖風(fēng)化帶性質(zhì),留設(shè)合理煤巖柱類型和高度

抽冒位置類似礦區(qū),淮河以南小井的復(fù)采主要分布在九龍崗—大通、謝家集地區(qū);大興煤礦突水問題,因“抽冒”,造成突水。

(四)留設(shè)防水煤(巖)柱應(yīng)注意的幾個問題1、在有突水威脅但又不宜疏放(疏放會造成成本較大時)的地區(qū)采掘時,必須留設(shè)防水煤(巖)柱。2、防水煤柱一般不能再利用,故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度,以提高資源利用率。為了多采煤炭.充分利用資源,也可以用采后充填、疏水降壓、改造含水層(充填巖溶裂隙)等方法,消除突水威脅,創(chuàng)造少留煤柱的條件。

3、留沒的防水煤(巖)柱必須與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合,還要與采煤方法、開采強(qiáng)度、支護(hù)形式等人為因素互相適應(yīng)。4、一個井田或一個水文地質(zhì)單元,其防水煤(巖)柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計(jì)中確定,即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng),否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大的困難,甚至無法留設(shè)。

5、在多煤層地區(qū),各煤層的防水煤(巖)柱必須統(tǒng)一考慮確定,以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤(巖)柱,致使整個防水煤(巖)柱失效。6、在同一地點(diǎn)有兩種或兩種以上留設(shè)煤(巖)柱的要求時,所留設(shè)的煤(巖)柱必須滿足各個留設(shè)煤(巖)柱的要求。7、對防水煤(巖)柱的維護(hù)要特別嚴(yán)格,因?yàn)槊?巖)柱的任何一處被破壞,必將造成整個煤(巖)柱無效。防水煤(巖)柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞,巷道必須穿過煤柱時,必須采取加固巷道、修建防水閘門和其他防水設(shè)施,保護(hù)煤(巖)柱的完整性。

8、留設(shè)防水煤(巖)柱所需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能作為參考,如果需要采用,應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。

9、防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水巖層或裂隙不發(fā)育、含水性極弱的巖層,否則防水煤(巖)柱將無隔水作用。

二、井下探放水

探水是指采礦過程中用超前勘探方法,查明采掘工作面頂?shù)装?、?cè)幫和前方的含水構(gòu)造(包括陷落柱)、充水含水層、積水老窯等水體的具體空間位置和產(chǎn)狀等,其目的是為有效地防治礦井水害做好必要的準(zhǔn)備。

《煤礦安全規(guī)程》第285條規(guī)定:礦井必須作好水害分析預(yù)報(bào),堅(jiān)持“有疑必探,先探后掘”的探放水原則。

(一)在積水區(qū)范圍以外進(jìn)行探放水

《煤礦安全規(guī)程》第260條規(guī)定:井巷出水點(diǎn)的位置及其水量,有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量,必須繪在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。采掘到探水線位置時,必須探水前進(jìn)。

1、探水線:為了確保采掘工作和人身安全,防止誤穿積水區(qū),在采掘工作面與積水區(qū)之間必須保持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x,并以此作為探水的起點(diǎn),這條開始探水的邊界線叫作探水線。

2、探水線的規(guī)定

①礦井開采造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)的邊界位置準(zhǔn)確,水壓不超過1Mpa時,探水線至積水區(qū)的最小距離為,在煤層中不得小于30m,在巖層中不得小于20m。

②礦井積水區(qū)有圖紙資料,但不能確定積水區(qū)邊界位置,探水線至推斷的積水區(qū)邊界最小距離不得小于60m。

③對有圖紙資料可查的老窯,探水線至老窯邊界的最小距離不得小于60m;對沒有資料可查,可根據(jù)了解到的小窯開采最低水平,作為可疑區(qū),并以此為界外推100m作為探水線。

④石門揭露含水層時,探水線至含水層的最小距離不得小于20m。

⑤對斷層、陷落柱,應(yīng)由斷層、陷落柱所留設(shè)的防水煤柱為界,至少向外推20m作為探水線。

3、《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定必須探水的幾個方面

《煤礦安全規(guī)程》第286條規(guī)定:采掘工作面遇到下列情況之一時,必須確定探水線進(jìn)行探水:

(1)接近水淹的井巷、老窯或小窯時。(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、含水裂隙密集帶、溶洞和陷落柱時,或通過它們之前。(3)打開隔離煤柱放水前。(4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶時。(5)接近可能涌(突)水的鉆孔時。(6)接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時。(7)接近其他可能出水地區(qū)時。

經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后,方可前進(jìn)。

4、探放水過程中應(yīng)注意的幾個問題

(1)《煤礦安全規(guī)程》第285條規(guī)定:礦井必須作好水害分析預(yù)報(bào),堅(jiān)持有疑必探,先探后掘的探放水原則。

探水或接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷的積水前,必須編制探放水設(shè)計(jì),并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。

探水眼的布置和超前距離,應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計(jì)中具體規(guī)定。

(2)《煤礦安全規(guī)程》第288條規(guī)定:安裝鉆機(jī)探水前,必須遵守下列規(guī)定:

①加強(qiáng)鉆場附近的巷道支護(hù),并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板。

②清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。

③在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。

④測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場,依據(jù)設(shè)計(jì),確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

(3)《煤礦安全規(guī)程》第289條規(guī)定:預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后,方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū),應(yīng)有躲避場所,并規(guī)定避災(zāi)路線。

(4)《煤礦安全規(guī)程》第290條規(guī)定:鉆孔內(nèi)水壓過大時,應(yīng)采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。

(5)《煤礦安全規(guī)程》第291條規(guī)定:鉆進(jìn)時,發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報(bào)告,并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進(jìn)行處理。

(6)《煤礦安全規(guī)程》第292條規(guī)定:探放老空水前,首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時,只準(zhǔn)打鉆孔探放水;探放水時,必須撤出探放水點(diǎn)以下部位受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過程,核對放水量,直到老空水放完為止。

鉆孔接近老空,預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查工或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過本規(guī)程規(guī)定時,必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦調(diào)度室,及時處理。

三、疏干降壓開采

疏干降壓是針對煤層頂板充水含水層或煤層本身而言的。疏干(水)降壓能調(diào)節(jié)流人礦坑的水量和充水含水層水壓(位)的動態(tài)特征,因此,與礦井一般的排水在概念上是有區(qū)別的。當(dāng)然,疏干降壓和礦井排水均是礦井防治水的基本手段,而且礦井排水對于每一個礦山都是必不可少的工作。

(一)疏干降壓與礦井排水的區(qū)別疏干降壓是借助于專門的工程(如疏水巷道、抽水鉆孔和吸水鉆孔等)及相應(yīng)的排水設(shè)備,積極有計(jì)劃有步驟地疏干或局部疏干影響采掘安全的充水含水層。礦井排水是消極被動地通過排水設(shè)備,將流人水倉的水直接排至地表。由此可見,疏干降壓在調(diào)節(jié)礦井涌水量、改善井下作業(yè)條件,以及保證采掘安全乃至降低排水費(fèi)用等方面起著礦井排水所不能起的作用。所以,有人將疏干降壓看成是一種與礦井水做斗爭的積極措施,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。

(二)礦井疏干(水)降壓的目的

預(yù)防地下水突然涌入礦坑,避免突水災(zāi)害事故,改善勞動條件,提高勞動生產(chǎn)效率,消除地下水高水壓造成的破壞作用等,是煤礦防治水的一項(xiàng)主要措施。

對于一些大水煤礦區(qū),為了減少礦井涌水量,降低噸煤開采成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)采取注漿截流、淺排和排、供、生態(tài)環(huán)保三位一體相結(jié)合的措施,與疏干(水)降壓方法統(tǒng)籌考慮,進(jìn)行綜合防治。

《煤礦安全規(guī)程》第270條規(guī)定:承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值小于實(shí)際水頭值時,開采前必須采取下列措施,由企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批:1、采取疏水降壓的方法,把承壓含水層的水頭值降到隔水層能承受的安全水頭值以下,并制訂安全措施。2、承壓含水層不具備疏水降壓條件時,必須采取建筑防水閘門、注漿加固底板、留設(shè)防水煤柱、增加抗災(zāi)強(qiáng)排能力等防水措施。

。

四、帶壓開采

帶水壓開采是在頂板或底板具有承壓含水層的條件下,當(dāng)隔水層的厚度稍大于臨界隔水層厚度,或水壓值稍小于臨界水壓值時,因水不可能突然涌出,不采取其它疏降措施即行開采。

《煤礦安全規(guī)程》第269條規(guī)定:承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實(shí)際水頭值時,可以“帶水壓開采”,但必須制訂安全措施,報(bào)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批。帶壓開采的主要措施有以下幾個方面:

1、加強(qiáng)水文基礎(chǔ)工作,編制水文地質(zhì)圖;

2、開展礦井水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作;

3、制定防治水措施;

4、堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘(采)”的探放水措施,探清地質(zhì)構(gòu)造情況和水文地質(zhì)條件;

5、對探清的較大地質(zhì)構(gòu)造,留設(shè)防水煤(巖)柱;

6、對必須穿過的較大的、含(導(dǎo))水地質(zhì)構(gòu)造時,必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定;

7、建立超過最大涌水量的排水系統(tǒng);

8、研究開采方法及頂板管理辦法,減少礦山壓力對煤層底板的影響。

五、防水閘門與水閘墻防水閘門硐室和水閘墻是井下防水的主要安全設(shè)施,凡水患威脅嚴(yán)重的礦井,在井下巷道設(shè)計(jì)布置中,就應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)預(yù)留防水閘門硐室和水閘墻的位置,使礦井形成分翼、分水平或分采區(qū)隔離開采。在水患發(fā)生時,能夠使礦井分區(qū)隔離,縮小災(zāi)情影響范圍,控制水勢危害,確保礦井安全。

《煤礦安全規(guī)程》第273條規(guī)定:水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水淹井危險(xiǎn)的礦井,必須在井底車場周圍設(shè)置防水閘門。在其他有突水危險(xiǎn)的地區(qū),只有在其附近設(shè)置防水閘門后,方可掘進(jìn)。防水閘門應(yīng)符合下列要求:(一)防水閘門必須采用定型設(shè)計(jì)。(二)防水閘門的施工及其質(zhì)量,必須符合設(shè)計(jì)要求。閘門和閘門硐室不得漏水。(三)防水閘門硐室前、后兩端,應(yīng)分別砌筑不小于5m的混凝土護(hù)碹,碹后用混凝土填實(shí),不得空幫、空頂。防水閘門硐室和護(hù)碹必須采用高標(biāo)號水泥進(jìn)行注漿加固,注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

(四)防水閘門來水一側(cè)15~25m處,應(yīng)加設(shè)1道擋物箅子門。防水閘門與箅子門之間,不得停放車輛或堆放雜物。來水時先關(guān)箅子門,后關(guān)防水閘門。如果采用雙向防水閘門,應(yīng)在兩側(cè)各設(shè)1道箅子門。(五)通過防水閘門的軌道、電機(jī)車架空線、帶式輸送機(jī)等必須靈活易拆;通過防水閘門墻體的各種管路和安設(shè)在閘門外側(cè)的閘閥的耐壓能力,都必須與防水閘門所設(shè)計(jì)壓力相一致;電纜、管道通過防水閘門墻體時,必須用堵頭和閥門封堵嚴(yán)密,不得漏水。

(六)防水閘門必須安設(shè)觀測水壓的裝置,并有放水管和放水閘閥。(七)防水閘門竣工后,必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)收;對新掘進(jìn)巷道內(nèi)建筑的防水閘門,必須進(jìn)行注水耐壓試驗(yàn),水閘門內(nèi)巷道的長度不得大于15m,試驗(yàn)的壓力不得低于設(shè)計(jì)水壓,其穩(wěn)壓時間應(yīng)在24h以上,試壓時應(yīng)有專門安全措施。老礦井不具備建筑水閘門的隔離條件,或深部水壓大于5MPa,高壓水閘門尚無定型設(shè)計(jì)時,可以不建水閘門,但必須制定防突水措施。

《煤礦安全規(guī)程》第274條規(guī)定:防水閘門必須靈活可靠,并保證每年進(jìn)行2次關(guān)閉試驗(yàn),其中1次應(yīng)在雨季前進(jìn)行,關(guān)閉閘門所用的工具和零配件必須專人保管,專門地點(diǎn)存放,不得挪用丟失。

六、注漿堵水技術(shù)注漿堵水技術(shù)已成為煤礦防治水的重要手段,主要應(yīng)用于以下幾個方面:1、立井井筒施工前的地面預(yù)注漿,創(chuàng)造有利于井筒開挖的施工條件。2、立井施工中預(yù)留巖柱對充水含水層進(jìn)行工作面預(yù)注漿,既預(yù)防突水又可減少涌水量,針對性較強(qiáng)。3、井筒掘砌后的壁后注漿和修補(bǔ)注漿,既可在地面進(jìn)行,也可在井筒內(nèi)進(jìn)行。

4、斜井和穿層石門等井巷,預(yù)留巖柱或砌筑專門水閘墻或止水墊,對充水含水層或斷層破碎帶進(jìn)行預(yù)注漿或出水后注漿,預(yù)防或治理突水,減少涌水量,并為井巷穿越充水含水層或斷層帶創(chuàng)造安全條件。

5、對有強(qiáng)補(bǔ)給水源的突水點(diǎn)注漿堵水,治水復(fù)礦,并相應(yīng)查明突水原因和條件。

6、與疏放水結(jié)合,對查明的進(jìn)水邊界或通道,進(jìn)行帷幕截源注漿,改造自然條件,減少礦井涌水量。

7、有煤層底板突水危險(xiǎn)的礦井,對強(qiáng)含水層頂面或夾存于其頂板隔水層內(nèi)的弱含水層進(jìn)行改造加固注漿,使其變成相對隔水層,以減小突水幾率和突水量。

8、對導(dǎo)水鉆孔進(jìn)行地面啟封注漿或井下注漿。

9、對導(dǎo)水陷落柱或其他垂直導(dǎo)水通道,進(jìn)行針對性注漿。

第六節(jié)、礦井突水事故的搶險(xiǎn)救災(zāi)

一、發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆時必須采取的措施

二、礦井突水時搶險(xiǎn)救災(zāi)的決策要點(diǎn)三、正確判斷遇險(xiǎn)人員的生存條件

一、發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆時必須采取的措施透水之前必定有預(yù)兆。如果能掌握透水規(guī)律,發(fā)現(xiàn)透水的預(yù)兆,立即停止作業(yè),采取相應(yīng)的安全措施,很多透水事故以及人員的傷亡事故是可以避免的。如井下發(fā)生突水時,應(yīng)采取的主要措施:

1、立即通知泵房人員將水倉水位降到最低程度;2、通知水文地質(zhì)專業(yè)人員有關(guān)采取措施,如測水量、觀測地點(diǎn)的水位、地表水體是否與之聯(lián)系等;3、當(dāng)排水能力不足以排出涌水時,井下所有人員必須沿避水災(zāi)路線撤退,安全升井。

二、礦井突水時搶險(xiǎn)救災(zāi)的決策要點(diǎn)

1、迅速判定水災(zāi)的性質(zhì),了解突水地點(diǎn)、影響范圍、靜止水位,估計(jì)突水量、補(bǔ)給水源及有影響的地面水體。2、掌握災(zāi)區(qū)范圍,查清事故前人員分布,分析被困人員可能躲避的地點(diǎn),根據(jù)事故地點(diǎn)和可能波及的地區(qū)撤出人員。3、關(guān)閉有關(guān)地區(qū)的防水閘門,切斷災(zāi)區(qū)電源。4、根據(jù)突水量的大小和礦井排水能力,積極采取排、堵、截水的技術(shù)措施。啟動全部排水設(shè)備加速排水,防止礦井被淹。5、加強(qiáng)通風(fēng),防止瓦斯和其它有害氣體的積聚和發(fā)生熏人事故。6、若排水時間較長,不能及時解救出遇險(xiǎn)人員時,要利用灑水管道改為壓縮空氣管道,向井下避災(zāi)人員輸送壓縮空氣,以延長其生存時間。7、排水后進(jìn)行偵察、搶險(xiǎn)時,要防止冒頂、掉底和二次突水。8、搶救和運(yùn)送長期被困井下的人員時,要防止突然改變他們已適應(yīng)的環(huán)境和生存條件,造成不應(yīng)有的傷亡。

三、正確判斷遇險(xiǎn)人員的生存條件在突水事故發(fā)生后,作為指揮者,要正確判斷遇險(xiǎn)人員可能躲避的地點(diǎn),科學(xué)地分析該地點(diǎn)是否具有人員生存的條件,然后積極組織力量進(jìn)行搶救。當(dāng)躲避地點(diǎn)比外部水位高時,要堅(jiān)信該處有空氣存在,遇險(xiǎn)人員有生存的可能。對于這些地點(diǎn)的人員,要利用一切可能的方法,如打鉆、掘巷道等,向他們輸送新鮮的空氣、飲料和食物。當(dāng)積水不能排除,又不具備打鉆的條件時,為保障職工生命安全,可考慮進(jìn)行潛水救護(hù)。

當(dāng)避難地點(diǎn)比外部最高水位的標(biāo)高低時,會有兩種情況:

1、突水時洪水能直接涌入位于突水點(diǎn)下部的巷道,并將其淹沒。一般情況下,這些地點(diǎn)不會有空氣存在,也就是不具備人員生存在條件,誤入這些地點(diǎn)的人員,將無生還的可能。然而也多次出現(xiàn)過人員躲在水位下平巷或下山高冒處獲救的案例。

例12、1987年10月27日,徐州某礦發(fā)生突水,在下山掘進(jìn)工作面的10人遇險(xiǎn),其中2人躲入距下山迎頭2米的獨(dú)頭平巷中高冒處,6小時后獲救,其他8人遇難。

2、當(dāng)突水點(diǎn)下部巷道全部被水淹沒后,與該巷道相通的獨(dú)頭上山等上部獨(dú)頭巷道,若不漏氣,即使低于外部最高洪水位時,也不會全部被水淹沒,仍有空氣存在,在這些地點(diǎn)躲避的人員具備生存的首要條件,如果避災(zāi)方法正確,如心情平靜、適量喝水、躺臥待救等,是能生還的。例13、1981年12月19日,山西某礦突水,2人在井下被困16天被救出,其避難地點(diǎn)比外部水位低8.3米。上述2起事實(shí)說明,突水事故發(fā)生后,有些地點(diǎn)具備人員生存條件的,即使躲避較長時間也不至于生存無望。對于那些低于外部水位的避難地點(diǎn),則嚴(yán)禁打鉆,防止獨(dú)頭空氣外泄、水位上升、淹沒遇險(xiǎn)人員。最好的辦法是迅速排水,及早營救。發(fā)生透水事故后,在分析遇險(xiǎn)人員生存條件時,要認(rèn)真分析避難場所的空氣質(zhì)量,并以此估算遇險(xiǎn)人員在該空間中能生存的最長時間。據(jù)目前掌握的實(shí)際資料,在沒有進(jìn)食情況下,在井下避難16天、23天、32天、34天的遇險(xiǎn)人員,經(jīng)醫(yī)治后對身體影響不大。

第七節(jié)、典型事故案例淮北礦業(yè)集團(tuán)公司桃園煤礦“11·10”透水事故案例分析二、淮北礦業(yè)集團(tuán)桃園煤礦“11·10”透水事故案例分析

2002年11月10日0時56分,淮北礦業(yè)集團(tuán)桃園煤礦北二采區(qū)1022上工作面(準(zhǔn)備面)切眼上口發(fā)生透水、潰砂事故,造成4人死亡,1人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失130多萬元。

一、基本概況

桃園煤礦位于宿州市南12公里,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬噸/年。礦井于1983年動工建設(shè),1995年投產(chǎn),目前礦井一水平有一、二、四生產(chǎn)采區(qū)。礦井采用立井分水平石門開拓,一水平標(biāo)高-520m。礦井水文地質(zhì)條件為復(fù)雜型,正常涌水量為506m3/h,最大涌水量為743m3/h,突變涌水量為1250m3/h,目前礦井實(shí)際涌水量為496m3/h。

發(fā)生事故的1022上準(zhǔn)備工作面位于北二采區(qū),風(fēng)巷標(biāo)高為-255m,機(jī)巷標(biāo)高為-340m,工作面走向長920m,面長160m,煤層平均厚度為3.6m,傾角25度,風(fēng)巷采用工字鋼梯形棚支護(hù)。1022上工作面上覆第四系松散層厚度270米左右,其中第四含水層厚9.7米,直接覆蓋在煤系地層上,屬弱含水層。1022上工作面布置在礦井第四系含水層的防隔水煤柱內(nèi)。

二、1022上工作面科研及生產(chǎn)準(zhǔn)備過程1、1022上工作面科研過程2001年下半年,桃園煤礦提出1022上工作面的開采研究工作,淮北礦業(yè)集團(tuán)下達(dá)了科研項(xiàng)目計(jì)劃書。2001年12月桃園煤礦與安徽理工大學(xué)共同研究制定了《桃園礦1022上工作面開采技術(shù)方案初步設(shè)計(jì)》,提出1022上工作面回風(fēng)巷初步標(biāo)高為-255m、腰巷標(biāo)高-305m、機(jī)巷標(biāo)高-340m,并指出三巷標(biāo)高以“最終設(shè)計(jì)為準(zhǔn)”,比原礦井設(shè)計(jì)的防水煤柱縮小了85m。該工作面在掘進(jìn)準(zhǔn)備過程中,先后施工了探、疏放四含水鉆孔16個,累計(jì)工程量1703米,放水5.2萬m3,同時對該區(qū)域四含水涌水量和四含的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測和研究。

該工作面于2002年8月準(zhǔn)備結(jié)束,課題組于2002年10月提交了《桃園煤礦1022上工作面開采可行性研究》。隨后,淮北礦業(yè)集團(tuán)組織召開了可行性研究報(bào)告鑒定會?;幢泵旱V安全監(jiān)察辦事處有關(guān)人員參加了會議,并在會上明確提出了必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第259條的監(jiān)察意見。會上部分人員也提出了不同意見,“評審意見”也未在該鑒定會上通報(bào)。因此,1022上工作面的科研工作是在“邊總結(jié),邊設(shè)計(jì),邊準(zhǔn)備,邊研究,邊開采”的指導(dǎo)思想下進(jìn)行的。

2、1022上工作面施工準(zhǔn)備過程2001年12月,礦總工程師簽發(fā)了風(fēng)巷設(shè)計(jì)標(biāo)高為-270.8m的《1022上掘進(jìn)工作面平面布置設(shè)計(jì)圖》。2002年元月,礦地測部門按未經(jīng)審批的《1022上提工作面開采技術(shù)方案》向施工單位提供了回風(fēng)巷撥門標(biāo)高為-262.6m,比設(shè)計(jì)的標(biāo)高又上提8m。2002年6月12日,1022上工作面風(fēng)巷(長920m)及切眼施工完畢,2002年6月20日風(fēng)巷外段發(fā)生大面積冒頂,冒頂長度約370m,導(dǎo)致四含水潰入井下,并伴有泥漿和小礫石。最大涌水量為59m3/h,后逐漸減小并穩(wěn)定在25m3/h左右。為了解決風(fēng)巷冒頂?shù)膯栴},經(jīng)礦研究確定風(fēng)巷標(biāo)高下降17m,重新施工下降風(fēng)巷。該下降風(fēng)巷于2002年6月28日開始施工,先后兩次與原風(fēng)巷貫通未果,施工到420m處,與原1022上工作面里段回風(fēng)巷貫通。

三、事故發(fā)生及搶險(xiǎn)過程2002年9月27日,切眼上口(“11.10”事故點(diǎn))四岔雙抬棚被壓垮,冒頂長度8m,最大冒高4m,未出現(xiàn)滲水、砂現(xiàn)象。礦于10月1日至4日對該處進(jìn)行了修護(hù)。11月8日10時,該處再次發(fā)生冒頂、垮棚并有少量滲水現(xiàn)象,后水量逐漸增大,至11月10日,冒頂處大量突水、潰砂。11月10日夜班,礦安排6名干部前往現(xiàn)場察看情況,11月10日0點(diǎn)56分,當(dāng)6名干部觀察水情返回機(jī)巷時,切眼上口大量泥石流突然潰出,5名干部及現(xiàn)場2名清理水溝工人迅速撤退,因泥石流來勢兇猛,有3人被沖到北總回風(fēng)巷,3人被堵在放水石門風(fēng)門處,1人失蹤。最早接到現(xiàn)場救援信號的作業(yè)人員立即趕到出事地點(diǎn),將被堵的3人救出,但2人經(jīng)搶救無效死亡。

礦長接到匯報(bào)后,安排采煤二區(qū)、三區(qū),掘進(jìn)四隊(duì),五隊(duì)組織力量參加搶險(xiǎn),礦安監(jiān)處長、采煤副總等也趕到現(xiàn)場,3時21分,在安監(jiān)處長向地面匯報(bào)時,再次發(fā)生了泥石流涌出,參加搶險(xiǎn)的采煤三區(qū)1名工人在撤退時被泥石流沖翻的礦車壓倒堵埋。因情況緊急,危險(xiǎn)性極大,礦決定暫停搶險(xiǎn)工作。事故發(fā)生后,礦成立了搶險(xiǎn)指揮部,為尋找2名失蹤的礦工,確保參加搶險(xiǎn)職工的生命安全,指揮部決定在地面進(jìn)行打鉆注漿。

11月11日中班地面開始打鉆,11月27日到達(dá)終孔位置,孔深326.9m,共注入水泥163.5t,黃沙62t,水玻璃4.5t。注漿結(jié)束后礦上安排掘進(jìn)隊(duì)開始從北總回風(fēng)巷向石門、上提機(jī)巷清理,于11月15日早班在回風(fēng)石門北端找到1名遇難職工,12月10日中班在上提機(jī)巷找到了另外1名遇難職工。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查測算,這次突水事故共潰出泥、砂、石1900m3,阻塞巷道200m。

四、事故原因(一)直接原因

1022上工作面切眼上口重復(fù)垮棚冒頂導(dǎo)通第四含水層,致使四含水、泥、砂、礫石潰入井下,是這起事故發(fā)生的直接原因。

1、1022上工作面所采的10煤層平均厚度為3.6m,事故點(diǎn)的煤厚達(dá)到4.0m,傾角為25度,基本支架工字鋼梯形棚架設(shè)在煤底上,在水的浸泡下底板松軟,支架下沉,導(dǎo)致了事故點(diǎn)的頂板離層。

2、1022上工作面風(fēng)巷布置在軟弱、松散、破碎的基巖風(fēng)化帶內(nèi),上覆松散層較厚,巖層自身強(qiáng)度低,造成巷道的壓力大,支護(hù)困難。3、巷道垮棚冒頂后,高冒區(qū)在風(fēng)化帶內(nèi)形成冒落漏斗,難以形成冒落拱,致使冒落帶不斷向上發(fā)育直至導(dǎo)通第四含水層。

(二)間接原因1、桃園煤礦及課題組有關(guān)人員對該區(qū)域四含水的不均勻性和四含底界面的不平整性認(rèn)識不足,對四含的結(jié)構(gòu)與水力破壞之間的關(guān)系研究不夠充分。在設(shè)計(jì)施工過程中,盲目推廣相鄰礦井提高上限開采的做法,在對本礦四含水文地質(zhì)條件、覆巖的工程巖組特征、煤層的賦存狀況等方面存在的差異,研究分析不夠的情況下,確定1022上工作面風(fēng)巷標(biāo)高為-255~-260m,比原批準(zhǔn)的礦井設(shè)計(jì)回采上限標(biāo)高提高了近85m,并布置在風(fēng)氧化帶內(nèi)。

事故發(fā)生后經(jīng)測算1022上工作面的防砂煤(巖)柱留設(shè)偏小。事故點(diǎn)的上覆巖層防水(砂)煤(巖)柱僅為11.8m,不符合《水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定防砂煤(巖)柱最小不能小于20m的規(guī)定。事故調(diào)查組根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》進(jìn)行驗(yàn)算,按防水、防砂要求留設(shè)防水煤柱H防≥43.7m,防砂煤柱H防≥15.8m。

2、桃園煤礦貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針及安全法律、法規(guī)不力;未能正確處理安全、生產(chǎn)、科研三者的關(guān)系,采用了“邊總結(jié)、邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊研究、邊開采”的錯誤指導(dǎo)思想,未嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,未經(jīng)省級煤炭管理部門審批,違章在礦井防隔水煤柱內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn)準(zhǔn)備工作;在施工過程中未采取有效的防突水、潰砂安全技術(shù)措施。

3、對該工作面風(fēng)巷6月20日及9月27日兩次垮棚冒頂事故的預(yù)警未能引起高度重視,抱有僥幸心理,繼續(xù)維持原設(shè)計(jì)方案的

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