矿井水灾防治安全知识
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矿井水灾防治安全知识
一、矿井水害
凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的,增加吨煤成本使矿井局部或全部淹没的矿井水,都称为矿井水害。
二、矿井水害类型
1、地表水水害
水源是大气降水、地表水体。水源通过井口,采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带及封闭不良、钻孔充水或导水进入矿井。此类型水害的发生类型主要有①因特大暴雨、山洪、泥石流冲毁工业广场、洪水从井口直接溃入井下;②因工作面超限回采,破坏冲积层下防隔水煤柱,导致冲积层水和地表水溃入采煤工作面。
2、老窑水水害
水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。当巷道接近或遇到老窑积水区时,往往在短时间涌出大量老窑水,来势凶猛,具有很大破坏性,常常造成恶性事故。
3、裂隙水水害
水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。5#煤层顶部常有厚层砂岩和砾岩,其中裂隙发育,如与上覆第四纪冲积层和下伏奥陶系含水层有水力联系时,可导致突水事故。若砂岩层缺乏补给水源时,则涌水很快变小,甚至疏干。
4、厚层灰岩岩溶水水害
主要是奥陶系灰岩含水层,一般构造正常地区均赋存于主采煤层之下。主采煤层与厚层灰岩含水层之间常有不同厚度的煤系隔水保护层,灰岩顶面常有一定厚度的风化残积铝土存在,亦起着隔水保护层的作用。所以此类奥灰突水常与构造有关,常见的有以下四种情况:
(1)断层使开采煤层与厚层灰岩对接,当巷道掘进至断层带或断层附近,断层另一侧奥灰含水层水便大量溃入矿井。
(2)小断层带垂向导水裂隙,使主采煤层之下隔水保护层失去隔水作用而转化为通道,使下伏奥灰含水层突水突入矿井。
(3)个别在无构造破坏的地区也有因隔水层经采动破坏后,含水层水压高而发生突水。
(4)由于奥灰岩溶陷落柱造成突水。
三、矿井突水(透水)
1、矿井突水(透水)是指煤矿在正常生产中突然发生的具有一定数量的涌水现象。
突水可来自底板、顶板、老采区、老窑、地表等。由于来势猛、水量大,一旦防范不力或排水能力不足时,往往造成严重经济损失甚至人身伤亡事故。煤矿生产中的四大灾害之一水害即指突水。
2、矿井突水灾害的原因
(1)地面防洪、防水措施不当,或因对防洪设施管理不善,暴雨山洪冲毁防洪工程,使地面水涌入井下,造成灾害。
(2)水文地质条件不清,井巷接近老窑区,充水断层,强含水层,塌落柱时,不事先探放水,盲目施工;或探放水,但措施不当,而造成淹井或伤亡事故。
(3)井巷位置不合理,如布置在不良的地质条件中或接近强含水层附近,施工后在矿山压力或水压力共同作用下,发生顶板或底板突水。
(4)乱采、乱掘,破坏了防水煤柱、岩柱造成突水。
(5)工程质量低劣,井巷严重塌落冒顶,造成顶板塌陷,沟通强含水层突水。
(6)矿井排水能力不足或排水设备平时维护不当,水仓不按时清挖,突水排水时排水设备失效而淹井。
(7)测量错误,导致巷道揭露积水区或含水断层突水而淹井。
(8)忽视安全生产方针,思想麻痹大意,丧失警惕,没有严格执行探放水制度,违章作业等。
四、矿井突水预兆
(1)煤壁挂红。这是因为水中含有铁的氧化物,在通过煤层或岩层裂隙时,附着在裂隙表面的暗红色水锈,一般认为巷道接近积水区。
(2)煤壁挂汗。当采掘工作面接近积水区时,因水在自身压力作用下,通过煤岩裂隙缝透过煤岩壁,聚成水珠。
(3)空气变冷。工作面接近积水区时,气温骤然下降,煤壁发凉,人一进去有阴冷的感觉,时间越长就越感到阴凉。
(4)发生雾气。当巷道内温度很高时,积水渗到煤壁后,引起蒸发而形成雾气。
(5)在采掘面中,若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时,表征因水压大,水向裂隙中挤压发出的响声,说明离水体不远即将突水,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
(6)底板鼓起。底板鼓起有两种原因:一种是底板承压含水体静水压力和矿山压力共同作用而产生底鼓,这是突水预兆;另一种是受矿山压力单方面作用而产生底鼓,一般不突水。当发生底鼓时,要监视底鼓的发展变化,并报告矿井调度室,经技术人员调查核实确定底鼓原因。若是前种原因,须采取紧急措施,先在底鼓地段铺设密集地梁,打木垛控制底鼓发展。在底鼓基本被控制情况下,可在底鼓地段外侧打钻孔放水泄压。
(7)涌水,即水已涌出。
五、矿井突水时的应急措施
(1)发现有人被堵井下时,各级领导应首先制订营救措施,要判断被堵人员可能躲避地点,分析其生存条件,制订营救方案,并根据涌水量的排水能力,估计排除积水时间。
(2)立即通知排水人员加大排水,将水仓水位降至最低程度,争取较长的缓冲时间。
(3)检查所有排水设施和输电线路,了解水仓现有容量,派人清挖水沟。如果水中携带大量泥沙、浮煤时,可在水仓开口处修筑临时分段挡墙,以减少水仓淤积。
(4)水文地质人员应测量涌水地点、涌水量大小及其变化,记录围岩及巷道破坏变形状况,分析判断突水来源和最大突水量,以及突水发展趋势,为防止淹井采取必要措施提供依据。
(5)当排水能力负担不起涌水量时,可因地制宜,采取将涌水引入下山巷道,筑坝蓄水,以延长缓冲时间,争取时间增加排水设备,减少灾害损失。
(6)当采取上述措施仍不能阻挡突水时,受灾地区全体人员应向安全地点撤退,安全出井。
六、掘进防探水安全技术措施
1、有矿井突水预兆其中任何一种突水征兆都必须停止掘进迎头工作,向调度室汇报情况及时采取安全措施,采取边掘边探,探水眼必须超前掘进巷道20米以上。
2、掘进时遇到突水征兆时,必须停止掘进,加固支架,并将全体人员撤到安全地点,向调度室汇报。
3、探水采用MK-3型全液压坑道钻机进行,打超前钻眼,探眼数量、角度依据工作面实际情况在措施中明确规定。
4、探眼发现有突水预兆和瓦斯涌出预兆时,应立即停止工作,切断电源,并向调度室汇报。若发现意外突水时,安全盯面员和跟班队长(班长)必须通知带领全体施工人员按照“避灾路线”撤离,并组织补救。
5、打探眼时,若钻孔沿钻杆向外流水,应立即停止打眼,固定钻杆,并根据水压情况,由跟班队长(班长)决定是否拔出钻杆。
6、在探水眼的严密掩护下,且保持设计前和帮距时,可采取多打眼、少装药、放小炮的方法,以利保持掘进工作面煤体抗压强度。
7、严格执行“三不装药”制度。
(1)炮眼或掘进头有突水征兆时不装药。
(2)探眼超前距离不够,或偏离探水方向时不装药。
(3)掘进支架不牢固或空顶超过规定不装药。
8、跟班队长(班长)和安全盯面员随时注意观察整个巷道出水点的水量变化情况,若发现水位增大时,立即向调度室汇报。
9、及时维修和检查排水设备,清挖水仓淤泥,以防突水时,设备失去效用。
10、其他按《煤矿安全规程》有关规定执行。
七、矿井透水事故时的自救与互救