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文檔簡介
礦井水害防治資源工程學院許福美
教師簡介
姓名:許福美
職稱:副教授
畢業院校:中國礦業大學
專業:地質
電話/p>
郵箱:xfm5005@一、影響礦井水害發生的因素
二、礦井水害的危害
三、礦井突水預兆
四、礦井水害的防治
五、水災現場處理指揮
六、煤礦防治水的安全檢查
七、案例分析一、影響礦井水害發生的因素(一)礦井充水要素1.充水水源大氣降水:對于地下開采的礦井,大氣降水是通過補給充水含水層,構成礦井的間接充水水源。而對于露天煤礦,大氣降水則是直接充水水源。大氣降水對礦井的充水強度取決于年降水量、降水性質和礦區地形、煤層埋藏深度及上覆巖層的透水性等因素。地表水(江、河、湖、海、水庫、積水洼地):分布于井田范圍或附近的地表水,可能成為礦井的充水水源。
地下水(孔隙水、裂隙水、巖溶水):開采二疊紀煤層的礦井,主要充水水源除煤層頂底板砂巖含水層;老空水:老窯積水區通常是煤礦下部開采的重要充水水源。老窯水突水時,瞬時涌水量很大,來勢兇猛,具有很大的破壞性。
2.充水通道
礦井充水通道決定著礦井涌水形勢、涌水地點和涌水量的大小。依據充水通道的形式和對礦井涌水作用的大小,充水通道分為斷裂構造帶(包括巖溶發育帶、天窗)、頂板和底板采采動裂隙(帶)、礦井地表塌陷、巖溶陷落柱、工程充水通道(井筒、小煤窯和鉆孔)等,這里重重點對斷裂構造帶、頂板和底板采動裂隙(帶)充水通道特征及其對煤礦充水的影響進行介紹。(1)斷裂構造帶
煤礦生產中遇到的各種斷裂構造,其規模大小及水文地質性質不盡相同,對煤礦的充水影響各有差異。
(2)頂板采動裂隙
回采工作面上方巖層因其強度及其距離采空區距離的不同,通常在采動條件下表現出不同的變形破壞特征。隨回采工作面的不斷推進,在老頂跨落的同時,煤層上覆巖層的移動變形和破壞也開始了,而這種破壞是直接頂板冒落、老頂裂開,一直向上發展為彎曲、下沉,直至地表。(3)底板采動裂隙
采掘活動同樣破壞了巖層底板巖層的天然受力狀態,造成煤層底板破壞,從而造成煤層與下伏含水層之間有效隔水層厚度減小。一定條件下底板水在水壓和礦山壓力作用下突破底板進入礦井,通常稱之為礦井底板突水。
(4)含水層的露頭區
(5)封閉不良鉆孔
(6)地表塌陷
(二)、礦井水害發生的原因1.自然因素自然條件:我國是世界上水文地質條件最復雜的國家之一,特別是我國石炭紀煤田基底大厚度(可達800m)、大面積的奧陶紀充水石灰巖的存在,使灰巖突水水災占總水災的一半以上,且大多屬嚴重的惡性水災。地質構造復雜:中科院對水災發生有“主通道”學說,或稱“強滲通道”學說,主要指斷裂導水,據不完全統計,我國煤礦在底板突水災害中,由于斷層因素而發生的突水平均約占80%。
開采歷史原因:我國采煤歷史悠久,古窯、小井星羅密布,且無分布圖紙資料,探查其準確位置十分困難。2.人為因素
★對水災的認識和重視程度不夠
★技術人員業務水平不夠
★只顧眼前經濟效益,不嚴格執行《煤礦安全規程》,亂采亂掘,忽視安全生產。福建省蘇邦煤礦礦區西一井的“8·14”透水事故,死亡4人.
★防治水工程投資力度不夠,必要的防治水工程不做,或偷工減料,擅自修改設計,忽視工程質量要求等。
★無防治水的規章制度,發現水災預兆不重視,不及時匯報、處理。
二、礦井水害的危害1.巷道和采掘工作面出現淋水時,空氣濕度增大,惡化了勞動條件,影響勞動生產效率和職工身體健康。2.礦井水對各種金屬設備、支架、軌道等,均有腐蝕作用,會縮短其使用壽命。3.由于礦井水的存在,生產過程中必須安設專門的管路、水泵等設備進行排水,增加了原煤成本和工作量。4.當發生突然涌水或其水量超過排水能力時,輕則造成局部停產,重則可能造成淹井,造成財產損失人員傷亡。三、礦井突水預兆在各類突水事故發生之前,一般均會顯示出多種突水預兆,主要有:煤層里面能聽到吱吱的水叫聲音煤層“發汗”煤層表面發暗無光澤,煤層變潮濕、松軟;
煤面上“冰冷”工作面氣溫降低,或出現霧氣或硫化氫氣味工作面壓力增大,發生片幫、冒頂及底鼓,煤幫出現滴水、淋水現象,且淋水由小變大;工作面水色發渾,有異味:老窯水發紅,水澀;斷層水發黃,無澀味;沖積層水發黃,含沙子;溶洞水灰黃色,有異味.
巷道掛紅
★上述征兆,并不是每個工作面透水前都一定要全部出現,有時可能發現一兩個,一旦發現有透水征兆,必須停止作業,采取措施,并報告礦調度室。如果情況危急,必須立即發出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。
★1988年1月1日10時10分,河南省平頂山市魯山縣梁洼鎮南街村煤礦主副井貫通巷掘進頭出現空氣變冷,煤壁“掛汗”、裂縫滴水、炮眼向外流水、頂板滴水、水響聲、臭雞蛋味等透水預兆時,礦領導未下井察看險情,沒有執行有疑必探、先探后掘的探放水制度,既不撤人,又不向上級匯報處理,強令工人冒險作業,導致透水事故,造成11人死亡,直接經濟損失25萬元。
四、礦井水害的防治
煤礦防治水的原則是“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”.嚴格執行“有采必探、有掘必探、不探不采不掘”的制度,以防為主,防、堵、疏、排、截相結合,在確保安全的前提下,要做到經濟合理,技術可行,效果最佳,資源效益最好。“專家查隱患、政府搞督查、部門抓監管、企業抓落實、執法促整改”的隱患排查治理工作機制,才能形成合力,及時消除隱患,防患于未然。
探水新技術一、探水設備:1、傳統設備(鉆機):Φ42無縫探水鉆桿,Φ65取巖芯鉆桿和取巖芯鉆頭,Φ42鉆桿接頭可配TXU-150和TXU-75探水鉆機使用,可鉆探75米至150米。Φ35無縫探水鉆桿可配用KHYGD40DIA隔爆電動巖石鉆,可鉆探30米至50米。2、新設備瞬變電磁儀:利用電磁場變化探水,深度可達1300M。(國產26萬,進口120萬)核磁共振探水儀:用于地下淺部(0-100M,最深150M)范圍內直接尋找地下水,所發現的核磁共振異常直接反映了地下水的存在,異常強度與范圍反映了儲水量的多少和儲水區域的大小.(國產42萬,進口230萬)高密度電法儀:(一)、地面防排水
地面防治水是礦井防治水的第一道防線,應該高度重視。特別是位于山前位置的礦井,經常遇有大雨、暴雨且雨期長的地區,附近地表水體在洪水期有泛濫的可能,井口位置標高低于最大洪水位標高的礦井,地面有大量隱伏老窯、廢井以及有大量塌陷坑、塌陷斑裂的礦區,有降水和地面水能滲入、涌入的礦井,在雨季來臨之前,都要有領導專門分工負責此項工作,成立防洪指揮部,做好礦區地面防排水工作。地面防排水主要工作有以下幾個方面:
(1)煤礦受到河流、山洪威脅時,必須修筑堤壩和匯洪渠,防止洪水侵入
。
(2)井口及工業場地內建筑物的標高低于當地歷年最高洪水位時,必須修筑堤壩、溝渠或采取其它防排水措施。
(3)堵廢井、填平塌陷坑和斑裂,阻止洪水向礦井內滲漏。
(4)排除積水,對漏水的溝渠(包括農田水利的灌溉溝渠)和河床,應及時堵漏或改道
。
(5)報廢的平硐,必須從硐口向里用泥土填實至少20m,再砌封墻
。(二)、井下防治水
若地面防水是保證煤礦安全生產、免受水害威脅的第一道防線的話,那么,井下防水則是重要的第二道防線。井下防水措施包括:探放水、留設防水煤(巖)柱、疏放降壓、設置水閘門和水閘墻、注漿堵水等。
1.查明水源
地下水源是看不見的,只有通過勘測,掌握老窯、采空區的積水以及主要含水層、充水斷層和裂隙的分布,從而定出礦井的積水線、探水線與警戒線。
積水線外推60-150M即為探水線,探水線外推60-150M即為警戒線.2.探放水
1)凡遇到下面情況都必須停止掘進,進行探水:
一、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。二、接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。三、打開防隔水煤(巖)柱放水前。四、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時。五、接近有出水可能的鉆孔時。六、接近水文地質條件復雜的區域。七、采掘破壞影響范圍內有承壓含水層或含水構造、煤層與含水層間的防隔水煤(巖)柱厚度不清可能突水時。
八、接近有積水的灌漿區時;
九、接近其他可能出水地區時。
2)探水前應注意如下問題:
一、加強鉆孔附近的巷道支護,背好幫頂,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。二、清理巷道,挖好排水溝。三、在打鉆地點或其附近安設專用電話。四、依據設計,確定主要探水孔位置時,應由測量人員進行標定。負責探放水工作的人員必須親臨現場,共同確定鉆孔方位、傾角和鉆孔布置數目以及鉆進的深度。五、在預計水壓大于0.1MPa的地點探水時,應預先固結套管,套管口應安裝閘閥,套管深度必須在探放水設計中規定;應預先開掘安全躲避洞,規定撤人的避災路線等安全措施,要使施工人員人人皆知。六、鉆孔內水壓大于1.5MPa時,應采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
3)、放水(疏干)
(1)疏放老空水
主要有下列幾種方法:①直接放水。當水壓不大,不致超過礦井排水能力時,可利用探水鉆孔直接放水。②先堵后放。當老空水與溶洞水或其他巨大水源有關系,動水儲量很大,一時排不完或不可能排完的情況下,應先堵住出水點,然后排放積水。③先降壓后探放:靜儲量大,水量大,水壓高的老窯積水,應先打穿層孔降壓后再打探水孔.④先隔離后探放:積水量大,酸性大的老窯積水,應先留隔離煤柱到生產后期再處理.
(2)斷層探放水及斷層水的預防與處理★斷層探放水原則
凡遇下列情況都必須探水:
●采掘工作面前方或附近有導水斷層存在,但具體位置不清或控制不嚴時;
●采掘工作面前方或附近,預測有斷層存在,但具體位置和含(導)水性不清,有可能突水時;
●采掘工作面底板隔水層厚度與承受水壓都處于臨界狀態,采掘工作面影響范圍內斷層賦存情況不清,一旦遇到就可能突水;●巷道揭露或穿越斷層無突水征兆,但隔水層厚度及實際水壓接近臨界狀態,工作面回采時可能突水;★斷層水的預防與處理
根據多年水害防治經驗的總結,斷裂帶型突水防治的主要方法是確切查明斷裂帶的走向、傾向、傾角和斷距及其沿走向的變化,正確合理地留設防隔水煤(巖)柱。個別巷道一定要穿越它時,則需超前探查和注漿加固,并注意可能發生的“斷裂帶延遲滯后型突水”問題。
3.留設防水煤柱
留設防水煤柱的目的是為了截止井上、下各種水源的通道,相鄰礦井的分界處,必須留防隔水煤(巖)柱。礦井以斷層分界時,必須在斷層兩側留有防隔水煤(巖)柱。
根據《煤礦防治水規定》,受水害威脅的煤礦,凡屬下列八項之一者,必須留設防隔水煤(巖)柱,即:煤層露頭風化帶;在地表水體、含水沖積層下和水淹區臨近地帶
;與強含水層間存在水力聯系的斷層、裂隙帶或強導水斷層接觸的煤層
;有大量積水的老窯和采空區
;導水、充水的陷落柱與巖溶洞穴
;分區隔離開采邊界
;受保護的觀測孔、注漿孔和電纜孔等
。
4.水閘門和水閘墻為了預防采掘過程中發生事故,常需要在井下適當地點設置水閘門或水閘墻,以便在突水時隔離巷道或封閉采區,避免波及全礦井。防水閘門硐室和水閘墻是井下防水的主要安全設施,凡水患威脅嚴重的礦井,在井下巷道設計布置中,就應在適當地點預留防水閘門硐室和水閘墻的位置,使礦井形成分翼、分水平或分采區隔離開采。在水患發生時,能夠使礦井分區隔離,縮小災情影響范圍,控制水勢危害,確保礦井安全。
5、疏放降壓
◆疏放降壓是指借助專門的疏水工程,有計劃有步驟地將強含水層中的地下水進行疏放,使其水壓降至安全值以下的過程。
◆礦井疏放分為疏放勘探、試驗疏放和經常疏放三個程序。
◆疏放方式有地表疏放、地下疏放和聯合疏放。
6、注漿堵水技術
注漿堵水技術已成為煤礦防治水的重要手段,主要應用于以下幾個方面:
(1)穿層石門等井巷,預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行預注漿或出水后注漿,預防或治理突水,減少涌水量,并為井巷穿越充水含水層或斷層帶創造安全條件。
(2)對有強補給水源的突水點注漿堵水,并相應查明突水原因和條件。
(3)與疏放水結合,對查明的進水邊界或通道,進行帷幕截源注漿,改造自然條件,減少礦井涌水量。
(4)有煤層底板突水危險的礦井,對強含水層頂面或夾存于其頂板隔水層內的弱含水層進行改造加固注漿,使其變為相對隔水層,以減小突水幾率和突水量。
(5)對導水鉆孔進行地面啟封注漿或井下注漿。
(6)對導水陷落柱或其他垂直導水通道,進行針對性注漿。五、水災現場處理指揮
1、井下發生水災初期的自救(1)井下發生突水后,應立即用最快的方法通知附近地區的人員一起按照《礦井災害預防和處理計劃》中所規定的路線撤出。(2)突水時,水勢很猛,沖力很大,人員撤退時一定要注意向高處走,沿著上山方向進入上一個水平,然后出井。(3)在撤退中,如出路已被水隔斷,就要尋找井下位置最高、離井筒和大巷最近的地方暫時躲避;同時定時在軌道和水管上敲打發出呼救信號。龍巖雁石赤坑煤礦“5.28”透水事故(2005):14人下井作業,12人被困,10人死亡。漳平大瑤煤礦“9-6”透水事故(2003),6人被困,1人死亡,5人被困72小時后獲救。(4)如突水區設立水閘門時,在人員撤出后,要立即緊緊關死水閘門,把水流完全隔斷。
(5)水泵房人員在接到突水事故報警后,要立即關閉泵房兩側的密封門,啟動所有水泵,把突出的水盡快排出;沒接到救災領導人的撤退命令,絕對不可離開工作崗位。
(6)突水后,特別是老空區的積水突出以后,往往會從積水的空間放出大量有害氣體,如瓦斯、硫化氫等,所以在避災自救中要注意防止有害氣體中毒和窒息。2、水災現場處理
(1)應迅速判定水災的性質,了解突水地點、影響范圍、靜止水位,估計突出水量、補給水源及有影響的地面水體。
(2)要掌握災區范圍、搞清事故前人員分布,分析被困人員可能躲避的地點以便迅速組織搶救。
(3)根據突水量的大小和礦井排水能力,積極采取排、堵、截水的技術措施。
(4)加強通風,防止瓦斯和其他有害氣體的積聚和發生熏人等意外事故。
(5)排水后進行偵察、搶險時,要防止冒頂、掉底和二次突水。
(6)搶救和運送長期被困井下的人員時要采取的措施,要防止突然改變他們已適應的環境和生存條件,造成不應有的傷亡。六、煤礦防治水的安全檢查(一)地面防治水的安全檢查1.對礦井周圍老空的檢查(1)老空位置及開采情況。包括:井筒位置、地面標高、開采煤層層數,各煤層開采范圍,巷道布置情況、巷道規格,產量,與相鄰老空的關系,開采起止時間,停采原因。(2)老空的地質情況。包括:煤層厚度及其變化、層間距、產狀,煤的軟硬程度、頂底板巖性,斷層的位置、方向,斷層是否出水等
(3)水文地質情況。包括:開采期間的排水情況,是否發生過透水事故,出水地點、原因、水的來源,廢棄小煤窯的積水水位,地面河流、湖泊、泉水和水溝等水體與老空的關系,雨季是否向老空灌水。(4)地表塌陷深度、范圍和塌陷裂縫的分布情況,雨季積水情況。2.地面工業廣場防治水工程措施的檢查
(1)地面工業廣場(包括風井)是否選擇在不受洪水威脅的地點。
(2)當地面工業廣場標高低于歷年最高洪水位時,其井口及主要建筑物(如變電所、絞車房等)是否加高于洪水位之上。
(3)工業廣場坡面匯集水是否修建防洪堤壩或截水溝截住山洪內侵;四周環山的場地是否利用地形構筑隧洞泄洪,其防洪堤壩、截水溝、隧洞是否牢固并經常檢查修理。
(4)工業廣場及居民區沿河流布置時,是否修筑防洪堤壩,防洪堤壩是否按最大洪水水位建筑,其質量是否合乎要求,是否在雨季前修筑好。
(5)矸石、爐灰及工業廣場施工的廢土石及雜物是否棄于河中,是否有避免淤塞河床、溝渠而造成洪水泛濫的措施。
3.地面露頭帶截洪防滲工程及措施的
檢查
(1)在地面露頭帶以外垂直來水方向是否修筑截洪溝攔截洪水,是否根據地形條件將水引出防護區以外,截洪溝斷面的質量是否合乎要求,在雨季之前是否進行維修。
(2)淺部保護煤柱是否留夠,是否能減少大氣降水或地表水沿煤層露頭向礦井滲入的水量。
4.對填塞地面滲水通道工程措施的檢查
地面塌陷裂縫、塌陷洞、老空等都可能成為地表水直接或間接流人井下的通道,因此必須在雨季前進行填塞處理,并及時檢查。5.對經過塌陷區或透水巖層的河流、溝渠的處理的檢查
(1)檢查經過塌陷區或透水巖層的河流、溝渠是否有漩渦等向井下漏水的現象發生,有漏水時對溝渠、河流是否及時進行防堵,是否將水引向井田以外。
(2)整鋪河底和溝渠時是否采取混凝土弧形河槽、片石弧形河槽的方法進行施工,其質量是否符合標準。
(3)當整鋪河底無效時,是否根據地形、地質、水文情況,因地制宜地將河床或溝渠改道,其改道的質量是否符合要求。6.地面鉆孔的檢查
(1)地質勘探孔終孔后,是否按照設計要求進行封孔,封孔的質量是否達到不漏水的要求,有無封孔報告。
(2)對于下部含水層的水文觀測孔,對上部未疏干的各含水層是否在套管外用灰漿封閉。
(3)排水孔、電纜孔、瓦斯抽放孔、充填孔等地面鉆孔,在終孔結束時,是否將孔口加高、孔壁是否封堵嚴密。7.礦井防治水資料的檢查
(1)礦井的防治水規劃和計劃是否內容齊全,措施得當。
(2)是否有年度防治水計劃,是否經上級主管部門審批并認真實施。
(3)是否成立了“三防”指揮部,雨季之前是否認真檢查和落實了各項防治水措施。
(4)防洪防訊的人力、物力是否足夠,防汛期間有無人值班。二、井下防治水的安全檢查
1.對留設的隔離煤柱的檢查
(1)井田邊界的隔離煤柱是否根據煤層的賦存條件、巖石性質、靜水位高度,以及煤層開采后上覆巖層移動角、導水裂縫帶高度等因素留設,是否合理。(2)下列煤柱留設是否符合規定:
①單一煤層沿煤層走向的隔離煤柱;
②單一煤層沿煤層傾斜方向的隔離煤柱;
③煤層群開采時,上層煤與下層煤的間隔小于和大于下層煤開采后的導水裂縫帶高度時的下層煤的隔離煤柱;
④斷層為界的邊界隔離煤柱由角礫巖等組成,煤層與強含水層接觸并被其局部掩蓋,含水層頂面高于導水裂縫帶上限時的隔離煤柱;
⑤斷層為界的邊界隔離煤柱由角礫巖組成,煤層與強含水層接觸并被其局部掩蓋,其導水裂縫帶上限高于斷層上盤含水層和煤層時的隔離煤柱;
⑥斷層為界的邊界隔離煤柱由角礫巖等組成,煤層位于含水層上方或與含水層相接觸,斷層上盤含水層頂面與斷層相交點至下盤煤層之間的最小距離小于或等于安全水頭值時的隔離煤柱。
(3)斷層為界的邊界隔離煤柱由角礫巖等組成,在水文地質條件簡單、有突水威脅、斷層兩側煤層間隔較大、且較高煤層底板到較低煤層采動導水裂縫帶上限的距離大于其所在地點和安全水頭值時斷層兩側是否各留20m隔離煤柱。2.對水淹區下開采時留設隔離煤巖柱的檢查
(1)掘進巷道與積水體之間留煤(巖)柱的最小距離是否符合規定。
(2)在水淹區的同一煤層中進行開采時,其隔離煤柱的尺寸是否根據煤層賦存條件、地質構造、靜水壓力、開采后上覆巖層移動角和導水裂縫帶高度確定。
(3)在水淹區下方的鄰近煤層中進行開采時,所留的隔離煤(巖)柱是否小于導水裂縫帶最大高度加上水淹區底部扒縫深度和保護帶厚度。
3.對探水線的檢查
(1)對本礦井采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區,其邊界位置準確、水文地質條件清楚、水壓不超過0.98MPa時,探水線至積水區的最小距離在煤層中不得小于30m,在巖層中不得小于20m。
(2)對本礦井的積水區,雖有圖紙資料,但不能確定積水區邊界位置時,探水線至推斷的積水區邊界的最小距離不得小于60m.
(3)對有圖紙資料的老空區,探水線至積水區邊界的最小距離不得小于60m,對沒有圖紙資料可查的老空區,應堅持有疑必探,先探后掘的原則。
(4)掘進巷道附近有斷層或陷落柱時,探水線至最大擺動范圍預計煤柱的最小距離應大于60m。
(5)石門揭開含水層前,其探水線至含水層的最小距離應大于20m。4.巷道穿過斷層、裂縫破裂線時的安全措施的檢查
(1)掘進過程中是否探水前進,是否通過超前鉆探孔了解斷層、裂縫破裂的寬度、含水性和水壓等。
(2)是否根據鉆探資料在巷道穿過破碎線之前分別采取預注漿和疏放水的措施。遇到斷層、裂縫破裂線同河流、湖泊、水源充沛的溶洞和含水層聯系密切時,是否采取預注漿的措施。
(3)當資料不充分、預計涌水量不可靠或預計礦井涌水量大于礦井工作水泵排水能力的20%時,是否砌筑防水閘門。
(4)穿過破裂線的一般巷道,每次掘進的長度是否超過2m,緊接砌碹加底拱,其范圍是否超出破裂帶兩側各10m。5.對采掘隔離煤柱的檢查
(1)開采水淹區域下的隔離煤柱時,是否在積水完全排除以后進行,是否有安全措施。
(2)對于盲洞、巷道冒頂矸石被淤塞或被斷層隔離而形成的孤立積水和重新積水,是否執行探放水措施。
(3)在掘透老空前是否認真檢查有毒有害氣體情況,當發現有毒有害氣體時,是否采取了預先放出的措施,掘透老空后,是否加強通風,吹散有毒有害氣體,避免再度積聚。
(4)在采掘隔離煤柱時是否有加強支護,預防頂板塌落事故的措施。6.對帶壓開采防止突水的檢查
(1)礦井是否加強了水文地質工作,是否隨工作面的推進觀測所遇到的地質、水文地質現象,對原有資料進行修改、補充。
(2)開始采掘工作前,是否提出地質說明書,開展短期地質、水文地質預報工作,預測構造和突水因素。
(3)在編制采掘設計和作業規程時是否根據水文地質資料提出防治水的措施。
(4)在采掘時是否堅持有疑必探、先探后掘的超前鉆探制度。
(5)對較大斷層、防水煤(巖)柱、斷層下盤進行采掘時是否采取切實可行的措施。
(6)穿過落差較大和導水性能良好的斷層時是否嚴格執行《規程》有關規定。
(7)是否在適宜地點構筑防水閘門。
(8)是否配備超過承壓含水層最大突水量的排水設施,其水泵管路質量是否達到要求。
7.疏放降壓開采受含水層威脅的煤層的檢查
(1)是否制定安全措施,報局(公司)總工程師批準。
(2)當煤層的上覆或底板巖層中有強含水層與煤層的間距小于因采掘活動所產生的冒落導水裂縫高度,煤層頂底板隔水層每米承受的水壓大于某一極限值時,是否有計劃地采用控制疏水降壓措施,是否將含水層的壓力降到隔水層所允許的安全水頭值以下。
(3)是否在疏水前進行打鉆測壓,鉆孔的質量是否符合標準,有無安全措施,疏水設備是否齊全合理。
8.對井下防水閘門的檢查
(1)防水閘門和閘門硐室是否有漏水的地方。
(2)防水閘門銅室前后兩側是否分別砌筑5m混凝土護碹,碹后是否用混凝土填實,有無空幫、空頂。
(3)防水閘門與蓖子門之間有無停放車輛和堆放雜物。
(4)通過防水閘門的鐵道、電機車架空線是否靈活易拆、在關閉時能否迅速拆除。
(5)防水閘門是否安設有觀測水壓的裝置,有無放水管和放水閘閥。
(6)防水閘門是否進行耐壓試驗,是否符合標準,有無試驗記錄。
(7)關閉防水閘門的工具和零件是否存放在指定的專門地點,有無專人負責保管,有無丟失和挪作他用現象。
(8)是否建立有防水閘門的檢查維護制度,有無專職責任制。
(9)防水閘門的設備、附件和工具是否完好無缺,門扇關閉是否靈活,密封、接觸是否良好,門框與混凝土的接觸處有無新的裂縫損傷,閘門是否質量完好。每年是否對門扇、門框進行一次刷油。
三、井下探放水的安全檢查
在礦井遇到含水體時必須堅持有疑必探、先探后掘的探放水原則。
1.探放水作業前的檢查
(1)探水前是否加強鉆孔附近的巷道支護、背好幫頂,是否在工作面迎頭打好堅固的主柱和攔板。
(2)是否清理好巷道的浮煤、挖好排水溝。
(3)在打鉆地點附近是否安設有專用電話。
(4)是否有測量和負責探放水人員親臨現場指揮,確定探水鉆孔方位、角度、鉆孔數目和鉆進深度。
2.探放水作業中的檢查
(1)當鉆孔鉆進時,發現煤巖松軟、片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,應立即向礦調度室報告并派人監測水情;
(2)探水鉆機后面和前面給進手把活動范圍內不得站人。
(3)鉆眼接近老空,預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊在現場值班檢查空氣成分。(4)鉆孔放水前,必須估計積水量。
(5)鉆孔內水壓過大時,可采用孔口防噴帽、防噴接頭和盤根密封防噴器等反壓、防壓裝置。
(6)鉆孔內流量突然變小或突然斷水時,要通孔3-5次,并補打檢查孔核實是否將水放凈;鉆眼流量變大時,要通知泵房增開水泵臺數,并通知水文地質人員分析增大原因,采取相應的措施。3.井下探放水后掘進施工的檢查(14)
(1)探水巷道的掘進斷面是否過大,是否同時有2個安全出口,雙巷掘進時是否在橫貫兩巷之間開掘安全躲避硐室。
(2)掘進巷道的坡度是否有起伏不平的現象發生。
(3)掘進工作面有透水征兆時,是否停止掘進,加固支架,并將人員撤到安全地點,向調度值班人員匯報;值班領導是否組織有關人員到現場查看分析情況。當發現情況危急時,是否立即發出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。
(4)上山方向的水害未消除或正在探水時,是否執行了必須暫停工作的規定。
(5)探到老空并已放水的掘進工作面,不能馬上與老空區掘透,在施工過程中是否重打檢查眼進行探水。
(6)在探水巷道掘進時是否嚴格掌握巷道的掘進方向,如因地質變化偏離時,是否進行補充鉆探或采取其他措施予以補救。
(7)在掘進時是否經常注意盲巷、老空積水或斷層隔離而形成的孤立積水區。
(8)是否選擇合理的掘進巷道爆破方法,是否在探水眼嚴密掩護下,保持設計超前距離和幫距時采取多打眼、少裝藥、放小炮的方法。
(9)是否嚴格執行炮眼或掘進頭有出水征兆,超前距離不夠或偏離探水方向,掘進支架不牢固或空頂超過規定時不裝炮的規定。
(10)在上山巷道或坡度大的開采層斜石門掘進接近老空放炮時,是否將所有人員撤到聯路巷或下邊平巷中。
(11)掘進打眼沿麻花鉆桿向外流水時,是否停止工作,是否設法固定、并向調度室匯報聽候處理。
(12)老空放水后允許恢復掘進時,當掘到離老空3-5m處是否先用煤電鉆打眼進行檢查;當確系老空水放凈之后,是否先用小斷面從放水鉆孔上方與老空區掘透。
(13)掘進中班(組)長是否執行現場交接班制度,對允許掘進剩余的距離可能出現的問題等是否清楚。
(14)掘進到批準位置時,其最后0.5m是否停止放炮,用手鎬采齊迎頭。4.排放被淹井巷積水措施的檢查
(1)排除井筒和下山的積水前,是否有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分,發現有害氣體時是否進行處理。
(2)用于排水的一切電氣設備是否是防爆型的,有無明線接頭等。
(3)井筒排水是否使用明火、明刀閘開關、照明燈是否防爆。
(4)是否定期檢查水面的空氣成分,發現有害氣體時,是否及時開動準備好的局部通風機,吹散有害氣體。
(5)斜井或下山排水時是否及時構成已露出水面的井巷部分的通風系統,縮短局部通風機的通風距離,提高局部通風機效用。
四、礦井防治水重大事故隱患的安全檢查
(1)采區設計和作業規程無防治水措施;對含水層‘積水區和其他水體不執行“有疑必探,先探后掘”的原則。
(2)采掘工作面開工前,未提交地質說明書;未開展水文地質預測預報;不能及時、準確、齊全地填繪礦井水文地質圖件。
(3)礦井各類防水隔離煤柱的留設不符合《煤礦防治水工作條例》和《礦井水文地質規程》;擅自改變防水隔離煤柱尺寸進行采掘作業。
(4)對有突水淹井危險的含水層、積水區和含水構造帶,未進行物探、鉆探,未按設計要求進行分區隔離。
(5)周邊小井、老窯對礦井安全生產有重大影響,而未將其資料及其影響范圍及時填繪在礦井采掘工程平面圖上;不及時排查預報水害。(6)探放水過程中,孔口管下置深度不符合規程要求,不進行耐壓試驗或耐壓試驗不符合設計標準;水壓超過2MPa時,不安設防噴或反壓裝置;斜巷或采區巷道中探水時,不撤出受突水威脅區域的人員,或上面探水,下面有人作業。(7)帶壓開采沒有安全技術措施。
(8)井下排水系統未按設計要求及時形成并達到規定的排水能力,每年雨季前未進行水泵聯合試運轉。
(9)防水閘門每年進行兩次關閉試驗,并定期檢查維修。
(10)在受水威脅區域工作的人員不熟悉突水預兆;工作地點未設立避災路線,或路線不通;掘進工作面或其他地點出現突水預兆時不停止作業,撤出人員,采取措施進行處理。
(11)水文地質條件復雜礦井每月末不進行水害排查,或未按排查意見實施。七、案例分析福建煤電公司翠屏山煤礦“8.3”透水事故事故發生時間:2002年8月3日11時30分
事故發生地點:201采區十320區段南41#煤層切眼上山事故性質:重大責任事故傷亡情況:死亡3人、失蹤1人一、概述
事故發生地點位于翠屏山井田南翼,歷史上有小煤窯開采,井口均已塌陷并被植被覆蓋,201采區+320區段處于探煤階段。現有井巷長度315米,其中全巖巷195米為裸體巷道,斷面5.4M2,切眼上山120米、凈斷面2.5M2、棚距0.8米。該切眼于2002年6月13日開始施工,所探煤層為41#煤層。已揭露的41#煤層厚度不穩定,局部厚達6米,二切眼上山沿著頂板或底板掘進,煤質較松。煤層傾角為56度左右,屬于急傾斜煤層。頂板巖性為厚層狀細粉砂巖,塊狀構造,底板巖性為細砂巖。二、事故經過
2002年8月3日早班采掘十隊六人在班長張興淦的帶領下,7點30分左右到達工作面。約11點,出完14車煤后,羅明貴等5人到十320車場各推一部空車到裝車口,羅先把裝好的第15部車往外推至裝車口以外130米石門三叉口處,突然聽到身后一陣急風吹來,就被隨后跟來的水沖出70多米,至+320聯絡巷時抓住電纜而脫險,并立即把工作面透水情況向調度室匯報。與此同時,張根深協助裝好第16車煤后準備推車時,聽到一陣風從小眼下來就與張啟文往外跑,至裝車口以外20米處第一個避車處,張根深迅速躲到避車巷獲救,而張啟文則被水沖走。張元生爬上小眼口,準備裝第17部車時被小眼上方的水沖出,張瑞明當時在裝車口聽到異常聲音就爬進裝車口以內的空車上獲救。事故發生后,福建煤電公司和翠屏山煤礦迅速投入了搶求工作。搶救人員在+380車場遇見該班工人羅明貴,向他了解事故的情況,搶救人員趕到現場發現十320車場煤泥有50厘米高,水流量已減至35---40M3/小時,估計有3000m3左右的水及煤泥沖下來。在清理過程中,發現+320車場中部的張啟文、張元生二人,均已死亡。14時發現送飯女工劉菊英尸體。由于切眼上山經透水事故后,整條切眼上山被大量的煤泥礦木堵塞,并可能存在積水,為確保施救人員的生命安全,防止事故擴大,經請示報告同意,終止施救工作。三、事故原因分析
1、直接原因:
切眼上山工作面煤層冒落后,施工隊沒有多時采取有效的支護措施,造成承壓煤層承受不住老窯水壓力發生透水事故。
2、間接原因:
一是該礦雖然制訂了210采區十320區段41#采面切眼上山探水技術措施,但在實施過程中由于冒頂沒有嚴格按照技術措施的要求執行,而且對工作面發生冒頂無報告,重大的潛在水害隱患不能及時排除;二是日常管理工作不到位、又探水工作檢查、監督不夠。四、事故教訓
l、應切實抓好礦區老窯、采空區積水情況調查,堅持“有疑必探、先探后掘”的防治水原則;
2、加強工作面、頂板管理,嚴格按作業規程作業;五、防范措施
1、翠屏山煤礦“8.3”透水事故發生后,組織了一次全面的安全生產大檢查,符合基本安全生產條件的采掘工作面,由礦長審批簽發《繼續生產通知書》,不符合安全生產條件的工作面發出《停產整改通知書》,同時發動全礦安全、生產技術人員,通過查資料,看現場對礦區所有采掘工作面的周邊環境進行安全技術論證,認真制定并落實防治礦井水害的措施,杜絕類似事故的發生;
2、認真吸取“8.3”透水事故教訓,舉一反三,加強現場生產管理和安全技術管理,杜絕事故的發生,把安全工作作為首要工作來抓,堅決做到隱患不排除不生產、安全措施不落實不生產,確保萬無一失;3、加強防治水安全技術培訓,提高職工防范透水事故的能力,增強自我保護能力;
4、加強對有可疑水患作業點的安全管理,加大現場管理力度,嚴格執行探囊取物放水制度;
5、堅持小煤窯調查和礦井積水區的分析以及做好出水點的觀測工作,嚴格采掘工作面的安全技術論證工作,把防治水害作為重點工作來抓;6、進一步加強職工的安全技術培訓工作。認真組織采掘工人學習有關探放水技術和避災知識,做到探放水作業必須有明確責任人及探放水書面記錄;
7、加大安全大檢查力度,每5天組織一次全礦性安全大檢查、及時排除隱患,確保安全生產。七、案例分析
永定縣培豐鎮田地村
豐田煤礦“8.29”透水事故
事故發生時間:2001.8.2918時
事故發生地點:永定縣培豐鎮田地村豐田煤礦+459
事故性質:重大責任事故
傷亡情況:死亡3人一、概述
豐田煤礦在七十年代為縣國有煤礦,后劃給永定縣煤炭工業公司管理。該礦已經取得了采礦許可證,核定開采深度為+459---+520米。由于+459以下水平為采,永定縣煤行辦在2000年9月18日發現該礦越界開采后即下安全監察意見書,責令停止。2001年5月30日,縣關壓辦發出通知,要求豐田煤礦取締20號煤下山并永久性關閉,檢查中20號煤下山的巷道口已用紅磚槳砌。但該業主卻陽奉陰為,在縣煤行辦檢查時釘上柵欄,拆除下山電源,待人一走就打開柵欄,接上電源,斷斷續續地生產。
459水平20號煤下山主要股東有簡坤榮、鄭慶明、郭爾年,由鄭慶明負責井下生產安全,簡坤榮負責地面及銷售,井下生產承包給劉志偉,由領班肖作證帶領工人生產,工人未進行過安全教育培訓。二、事故經過
2001年8月29日下午六時左右,陳廣昌拉第四車煤到十332水平井底上山口時,感到一陣大風撲出,在井底巷道的陳廣昌和龍立芳立即往提升上山跑出井口,其余人員也立即撤出井口,、在沿煤上山迎頭作業的肖作證、劉石發、邱世生沒有出井。而后陳廣昌和陽貽潑等人重新進洞察看,見第一道下一山被淹10多米高,工人找到承包人劉志偉報告,劉電話通知簡坤榮、鄭慶明。
9月4日,由于下山巷道發生局部冒頂,水管被埋,抽水被迫停止,施救組立即組織巷道維修并繼續施救,因施救的難度與危險性大,9月13日報請省安辦終止施救,次日省安辦同意終止施救。事故發生后,鄭慶明、簡坤榮未及時報告,隱瞞事故真相并驅趕和派送工人和家屬離開現場,在事故調查中作偽證,法人代表郭樂后、承包人劉志偉逃匿,給事故調查工作造成很大困難。三、事故原因分析
1、直接原因:
該礦業主擅自打開已封閉的越界開采巷道,未對周圍老窯采空區積水進行調查,又未制定探放水措施,組織式人在上山冒險作業,打穿老窯采空區積水,引發透水事故。
2、間接原因:
一是下山違法越界開采,不具備基本的安全生產條件;二是工人無進行教育培訓,不具備防范透水的能力;三是縣煤行辦、培豐鎮政府對該礦下山違法開采的行為疏忽督查。四、事故教訓
1、必須切實加強礦區水文地質情況調查,特別要加強對老窯、采空區積水情況的調查,堅持“有疑必探、先探后掘”的原則,做好防治水的各項工作
2、加強工人的安全培訓教育,提高職工識別事故預兆的能力。五、防范措施
1、永定縣政府和有關部門要進一步加大打擊對非法開采的打擊力度,對有證礦井違法越界開采和安全生產狀況做進一步的檢查。
2、各礦必須要有合理的排水系統和防透水措施,要摸清礦井范圍內的老窯采空區積水情況,加強防范措施。
3、加強工人的安全培訓教育,提高職工識別事故預兆的能力和掌握防透水措施,增強職工的自主防范能力。
廣東興寧市大興煤礦“8.7”特大透水事故
2005年8月7日13時13分,廣東省梅州市興寧市大興煤礦發生特別重大透水責任事故,造成123人死亡,直接經濟損失4725萬元。
經調查,該事故是一起責任事故。事故的直接原因是:由于煤層傾角大(75度左右),厚度大(3~4米),小斷層發育,煤質松散易塌落,—290米水平以下在產生過程中每層均發生過嚴重抽冒,在此抽冒嚴重的情況下,大量出煤,超強度開采,致使—290米水平至—180米水平防水安全煤柱抽冒導通了—180米水平至+262米水平的水淹區,造成上部水淹區的積水大量漬入大興煤礦,導致事故的發生。
事故的間接原因是:大興煤礦在證照不全的情況下,自建礦以來一直違法組織生產,嚴重超能力超強度開采,主要管理人員長期不下井,井下安全管理混亂,在防水煤柱托梁和采煤工作面發生大規模抽冒后不及時采取措施處理,仍然違章組織工人冒險作業.六、案例分析
江源縣松樹鎮李德增井“7·7”突水事故1、事故概況
礦井名稱:江源縣松樹鎮李德增井。
事故時間:2002年7月7日10時。
事故地點:+582大巷副井交叉點以里上山口。
事故類別:突水事故。
傷亡情況:死亡7人.
事故性質:重大責任事故。
經濟損失:35萬元。2、礦井概況
該井于1996年3月建井,96年12月投產。由李德增個人投資,原隸屬通化礦務局管理,2001年移交江源縣管理。
該井開拓方式為一立一斜;礦井通風方式為抽出式;礦井正常涌水量為10立方米/小時。3、事故發生及搶救經過
7月7日8時,該礦7名工人到+570掘進頭撤設備,14時,井下人員還沒升井,地面人員入井察看,發現井下發生突水事故。
7月7日18時,省、市、縣有關部門負責同志接到報告后趕到事故現場,市救護隊到井下實施搶救,截止22時7名遇難人員全部找到,搶救工作結束。4、事故原因
礦井擅自提高《設計批復》的開采上限標高并違法越界開采保護煤柱,煤巖柱裂隙帶導通河床及小窯舊巷水,造成采空區大量積水,積水壓力超過采空區下部上山口阻塞物強度,最終導致突水事故的發生。5、事故教訓
1)、該礦業主及管理人員違法違規冒險蠻干,長期違法越界開采保護煤柱。
2)、國土資源管理部門對該礦越界開采沒有及時采取有效措施。
3)、廢棄的小井和老空區沒有圖紙和資料,給礦井安全埋下了禍患。
4)、該礦附近有一小河,礦井生產過程中沒有采取任何防治水措施。廣西南丹“7.17”
特大透水事故
1、事故概況
礦井名稱:廣西壯族自治區南丹縣大廠鎮境
事故時間:2001年7月17日3時40分
事故地點:拉甲坡礦9號井標高-166m平巷的3號作業面
事故類別:突水事故。
傷亡情況:死亡81人.
事故性質:重大責任事故。
經濟損失:8000多萬元。2、礦區的概況
大廠礦區位于廣西壯族自治區南丹縣大廠鎮境內,是以錫為主,銻、銦、鉛、鋅共生的特大型礦床,儲量大、品位高,經濟價值巨大,屬國家重點規劃礦區。到2000年已累計探明有色礦產資源總計748.81萬t,礦石9012萬t,礦產資源的潛在價值約700億元。特別是錫礦儲量約占全國總量的25%、年產量占全國總產量的60%、世界總產量的20%,是世界重要錫礦產地。3、事故發生的經過7月16日下午4點,龍山、拉甲坡和田角鋅礦共安排職工500多人下井作業。17日凌晨3點多,拉甲坡礦9號井實施兩次爆破后,標高-166m平巷的3號作業面與恒源最底部-167m平巷的隔水巖體產生脆性破壞,大量高壓水從恒源礦涌出,發生透水,淹及拉甲坡礦3個工作面、龍山礦2個工作面、田角鋅礦1個工作面,致使81人死亡,其中拉甲坡礦59人、龍山礦19人、田角鋅礦3人,直接經濟損失8000余萬元。4、事故搶救排水的情況
事故發生后,河池地委、行署按照自治區領導的要求,于8月1日組織龍山、拉甲坡礦開始抽水,隨后恒源、田角、果園、精誠、華星等礦先后投入排水工作。國務院調查組到達南丹后,立即勘察了事故現場,認為事故搶救和調查的關鍵是排干井下水,做到“水落石出、水干尸出”。利用國有高峰礦與龍山礦水系相通的條件,改造局部排水系統,形成兩礦聯合排水系統;將田角鋅礦和拉甲坡礦排水系統連通,加大拉甲坡礦排水能力;新投入設備267臺,參與排水的人員達到1900多人。這些措施落實后,井下日排水量由1.8萬m3增加到4萬
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