井下水害防治措施(精选8篇)
根据《2010年矿井水灾事故应急救援预案》要求,我矿在7月18日早班举行了井下水害事故演练,现将演练情况报告如下:
一、井下水害事故演练记录 演练项目:井下水害事故应急救援 演练时间:7月18日早班
水害事故地点:南翼16中03运输顺槽底抽巷
11:40公司安监处刘江波汇报(模拟):中宇掘二队16中03运输顺槽底抽巷当头垮了,很大的水涌出来。矿调度员李秋接事故汇报后,11:41用电话通知:跟班区长杨贵文,把工作面人员全部带出来;11:42通知矿总值班梁道富;11:44通知+1340水泵房司机刘秋生不能停泵。11:45调度员李秋接到中宇掘二队现场电话汇报。
11:47中宇掘二队跟班区长杨贵文汇报:我们的人全部撤出来了。
11:48用电话通知公司调度员李秋;11:49通知矿长孙守义、书记孙保国、总工程师梁道富;11:50依次通知机运部长颜士波、综合办公室主任张夫领、供应部长张强、安监部长胡方冠、保卫部王涛、中宇掘二队跟班区长杨贵文、副井井口范玉全(并要求人车不要摘钩)。11:51总工程师梁道富、矿长孙守义、书记孙保国、机电部长颜士波、调度室主任史孝武、安监部长胡方冠、保卫部王涛、机运区长梁立洋、生产矿长梁道富、供应部长张强、综合办公室主任张夫领、中宇掘二队跟班区长杨贵文、机电部长颜士波、水文地质部长张孟凯、机运区长梁立洋依次到调度室。
12:00公司安全副总到调度室,接着局和公司领导依次到;12:13救护队到,接着公司医院、公司安监处、生产、机电、供应部门依次到。
12:0516中03运输顺槽底抽巷跟班区长杨贵文汇报:工作面人员全部撤出来了。12:10救护大队队长张士伟:应急突击队共13人已在保卫科待命。12:35通知公司调度员李秋,水灾演练结束。救灾指挥部工作会上各部门汇报: 水文地质科汇报:+1340涌水量80m3/h;
经营办汇报:中宇掘二队13人、抽采工区15人、安监员1人瓦检员1人,共30人已撤至+1370(16中03运输顺槽)。
安全科汇报;井下跟班安全员刘尚海协助人员撤离,安全员刘江波正在副井口进行上、下井人员监控,安监员潘明在矿调度室待命。供应科汇报:已准备好1800只蛇皮袋。
机电工区汇报:中央采区变电所配电工、电钳工在岗待命;+1370水泵房水泵司机在岗待命,电钳工已检查电路,水泵无问题。
二、演练成果
(一)领导高度重视,亲临实战部署
公司领导对这次井下水害事故应急演练,高度重视。从演练策划、前期准备、组织实施到模拟演练,都进行了具体部署、亲临实战。公司董事长、党委书记、安全副总坐镇调度室,督导演练。由9人组成的救护小队能较快速到达指定地点。
(二)演练目的明确,预案策划周密
从我矿安全工作的实际情况出发,确定井下水害事故的应急演练。
演练检验:
1、应急人员对水害应急救援预案的熟悉程度;
2、调度系统对接听电话、记录等的规范、时效;
3、救护队、各科室负责人及相关人员对现场的应急处置能力;
4、应急物资、材料的准备情况。
三、演练存在的不足
(一)现场演练的汇报环节不逼真,没有达到实战的理想效果。
(二)在应急人员对水害应急救援预案的熟悉程度方面:
1、部分应急人员对应急救援预案还不熟悉,演练时应用得不太熟练;
2、各归口责任分工还不太明细。
(三)在调度系统对接听电话、记录等规范、时效方面:
1、演练记录不规范,没有完整地把演练情况记录下来;
2、演练时没有具体把井下人数及姓名记录下来;
3、电话通知顺序没有按《预案》要求执行;
4、接听电话也有个别记录错误;
5、现场应急人员对各归口汇报的内容不规范。
(三)在救护队、各科室负责人及相关人员对现场的应急处置能力方面:
1、救护队没有接受任务记录;
2、没有按《预案》规定的避灾路线撤至安全地点;也没有分析井下人员受威胁撤离的范围;
3、井下没有建立临时的指挥所;
4、井下受威胁区域没有及时切断电源;
5、没有到调度室带特别许可证入井。
(四)在应急物资、材料及设施设备的准备方面:
1、16中03运输顺槽底抽巷调度电话离当头太远,约200米;
2、+1340水平应急材料、工具准备不充足。
结合以往出现的矿井水害经历, 总结水害的具体发生状态及相关诱因、实施的防范措施、补救方法经验。改善其不足、吸取其教训、拓展有效的技术理念与合理的方案。积极改进、探索。通常其主要诱因包括:未勘测清楚具体的水文地质情况, 井巷靠近老空地积水区、充强含水层及水断层、陷落柱与敞开隔离煤柱, 单凭借经验主义而未能实施探放水的规章制度, 随意施工、方案不合理;地面的防洪、防水手段及管理方法不明确, 由于地表水的大量流入井下, 导致大体积水灾;井巷的施工质量不合规, 引起矿井的井巷出现大面积塌落、冒顶及跑砂出现透水或者工程的钻孔在固井发生止水前进入巷道, 致使顶板发生含水透水;井巷的位置设计不完善, 如设立井巷在地质较差的条件中或过于靠近强含水层等水源处, 引发施工过程中因地压及水压的共同作用引起顶、底板面透水;排水各方面的设备选取不合规;测量过程中出现误差, 引发巷道穿透积水区;排水的设备未能及时维护, 如水仓清挖不及时, 由于储水能力不足导致淹井;井下未设置防水闸门及技术管理与组织不合理, 出现透水时不能及时处理进而导致淹井现象。
2 煤矿井下水害重要特点
2.1 含水层水源
含水层水源作为矿井最重要的充水源头, 主要特征是水量教多, 但规律性强。一般情况下, 大气降水及地表水均通过先补水至含水层水, 后流入矿井。所以, 需高度重视、认知含水层水的客观规律, 择取合理有效的防范措施。
2.2 地表水水源
地表水水源是地面的大气降水透过地面的塌陷区、煤层的露头地域及岩石受风化破碎地带中不能整体胶结形成的各洞口及裂隙等通道流入井下, 进而形成井下水。其主要特点是涌入的流水量和四季的下雨量达成正比, 遇雨季时水量会较大, 而旱季时水量便随之减少。
2.3 地表的承压水及断层与岩溶水
地层承压水即填充两个隔水层间的重力水。因承压水填充在两个隔水层内, 其隔水的岩层顶底板均遭受静水压力。通常普遍形成承压水构成的地质结构显示单斜或向斜。
断层水是地层表面因断层结构制约, 透过断层面形成含水层及巷道峒室等, 引发含水层水及地面等相关水源流入井下。主要是以断层及裂隙为基础, 其受损程度与受断层面的切割部位显示的岩性、破碎程度与充填胶结现象的差异显示不同的结果。
岩溶水即埋藏于白云岩及石灰岩等可溶性强的岩石裂隙溶洞地下水。其出现过程中需有几个基础条件, 如水在地下岩层中需保持流动性且水含有一定的侵蚀性;可溶性的岩层普遍存在;岩层内部出现裂隙导致透水现象的发生;碳酸的岩石均不涵括空隙, 未经溶蚀阶段, 其主要透水性均直接影响到裂隙的发育范围, 裂隙的发育首先是由于地下水得流通至通道, 通过腐蚀, 形成岩溶水。溶洞的平均分布和地质的结构线相符, 一般沿断层带的扩展成为成排的溶斗及落水洞等。
3 水害防治措施
3.1 深入开展隐患排查活动, 充分认识隐患排查对于避免水害
事故的重要性, 努力找到水害事故隐患的蛛丝马迹, 认真加以治理, 真正做到防患于未然。
3.2 加强雨季期间调度和值班工作。在雨季, 煤矿主要负责人要在岗在位, 不能远离。
3.3 要主动与气象、水利、防汛等部门联系, 建立灾害性天气预
警和联合预防机制, 及时收听收看天气预报, 掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息, 及时主动采取措施。与周边相邻矿井沟通信息, 当矿井出现异常情况时, 立即向周边相邻矿井进行预警。
3.4 建立雨季巡视制度。煤矿企业在雨季要安排专人负责对本
井田范围内的可能威胁矿井安全的废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及湖泊、河流、涵闸、堤防工程等部位进行巡视检查, 特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后, 要实施24h不间断巡视。矿区每次降大到暴雨时和降雨后, 必须派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。
3.5 建立重大水害应急预案和及时撤人制度, 并授予调度值班
人员紧急处置权, 明确撤人的指挥部门和人员以及撤人的程序等, 24h降雨量超过50mm, 以及发现暴雨洪水灾害严重、可能引发淹井时, 必须立即停产撤人。
3.6 准确、及时地将矿井的采、掘工程绘制到采掘工程平面图等
图纸上, 定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况, 及时与相邻矿井交换图纸, 并在井上、下对照图上标出其井口位置、井田开采范围、开采年限和地表水情况, 准确掌握矿井受水患危险的情况。
3.7 对地表采动裂缝及塌陷坑要及时进行治理;对关闭废弃的
煤矿井简要充实填死;煤系地层露头部位有漏水时, 要及时注浆加固处理。凡可能和井下有水力联系的低洼地点, 设置防洪站, 保证随时排除积水。同时对排水沟及时巡查维护, 保证河道畅通, 防止河水倒灌。
3.8 安装和完善井下职工的“三条生命线”, 保证“三条生命线”
安全可靠。在矿井生产水平水仓入口、可能的突水地点、可能的过水通道等处安设摄像头, 保证安全监测系统能够对水情变化进行实时监控。
3.9 开采下部层位煤层受上部采空区积水威胁的矿井, 要认真
核对上层煤巷道和采空区的低洼地点, 把可能的积水范围和积水量, 标绘在上层煤采掘工程平面图上。在开采下层煤之前实行探放水, 将上层煤的积水放净。
3.1 0 生产和在建矿井完善排水系统, 坚持正常排水, 严禁有任何
超层越界违法开采行为, 相邻矿井之间要及时互通信息, 建立联合预警机制;加强对井下各防水闸门、墙的日常管理, 水闸门要确保备件齐全、开启便捷, 定期作关闭试验, 做好涌水观测工作。
3.1 1 对于生产区域上部存在高压积水的, 一方面要增设挡水
墙;另一方面要对周围环境进行随时监测, 且在挡水墙周围不能进行采掘工作。
3.1 2 对于存在复采活动的矿井, 实行有采掘必探。采用正规采
煤法, 有计划的逐步退出复采区域的采掘活动, 消除复采区域水害、顶板等灾害的威胁。
3.1 3 对于开采下组煤的矿井, 要开展对承压水水文地质的探查
和研究, 弄清承压含水层的水压、富水性、隔水层的厚度和完整性等水文地质情况, 要采用疏水降压的办法, 将承压含水层的水头值降到安全范围, 再行开采。对强含水层, 在掘进时应加强探放水工作, 在巷道过这些含水层时, 必要时采用预注浆方式。
4 结语
矿井防治水工作是一项复杂而艰巨的长期性工作, 不断采用新技术、新设备等手段对矿井水害进行预测和治理, 采取行之有效的综合防治水措施, 是保障矿井生存和安全生产的基础。
参考文献
[1]闫以朋.矿井水害的防治[J].煤炭技术.2010 (03) .[1]闫以朋.矿井水害的防治[J].煤炭技术.2010 (03) .
[2]郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010 (01) .[2]郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010 (01) .
【关键词】煤矿水害防治;地面防治水;煤矿井下防治水
0.引言
凡是影响、威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人员伤亡和经济损失的矿井涌水事故都称为矿井水灾。我国不仅是世界主要煤矿生产国,同时也是煤矿水害最为严重的国家之一。据解放后的统计资料,1955~1985年30年内全国统配煤矿共发生突水769次(其中老窑水198次),淹井事故218起,且有逐年增长的趋势。煤矿突水事故所造成的经济损失也是巨大的。
大气降水、地表水、含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等,都是造成矿井水害的主要水源。
1.地面水害防治措施
地面防水指的是在地表修筑各种防排水工程,防止和减少大气降水和地表水渗入矿井。矿井水的主要来源是地表水和降水,因此采取地面防水措施对与矿井结构而言非常关键。结合矿区的气候条件和地质状况,笔者认为,矿井的防水设计应该注意以下几点。
1.1慎重选择井筒位置
井口(平硐口)和工业广场内主要建筑物的标高应在当地历年最高洪水位之上,难找较高位置的应在上述周围修建泄水沟和拦水堤坝。
1.2河流改道
在矿井范围内有常年性河流流过且与矿井充水含水层直接相连、河水渗漏是矿井的主要充水水源时,可在河流进入矿区的上游地段筑水坝,将河流截断,采用人工河道使河水远离矿区。
1.3铺整河底
矿区内有流水沿河床或沟底裂缝渗入井下时,侧可在渗漏地段用粘土、料石或水泥铺垫河底,防止或减少渗漏。
1.4添堵通道
矿区范围内,因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷而形成的矿井进水通道,应用粘土或水泥予以添堵。
1.5挖沟排(截)洪
地处山麓或山前平原区的矿井,因山洪或潜水流渗入井下构成水害隐患或增大矿井排水量,可以在井田上方垂直来水方向布置排洪沟、渠,拦截、引流洪水,使其绕过矿区。
1.6排除积水
有些矿区开采后引起地表沉降与塌陷,常年积水,且伴随开采面积增大积水越来越多,此时可将积水排掉,造地复田,消除水害隐患。
1.7加强雨季前的防汛工作
做好雨季防汛准备和检查工作是减少矿井水灾的重要措施。
矸石、炉灰、垃圾等杂物不得堆放在山洪、河流冲刷到的地方,以免冲到工业广场和建筑物附近,或是淤塞了河道和沟渠。
2.煤矿井下防治水
井下水害来势凶猛,俗有“水老虎”之称,可见水害之凶猛。矿井水害的防治可归纳为六个字,那就是“查、探、放、排、堵、截”。
2.1查
做好矿井水文地质的观察和资料的收集是煤矿水害防治的基础和依据。
①收集煤矿所在地的地面气象、降水量和河流水文资料、查明地表水体的分布、水量和补给、排泄的条件、洪水期对煤矿所在区域的影响程度。②通过探水钻孔和水文地质观测孔、观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律,分析水质等。③观测矿井涌水量及季节的变化规律。④查明矿井水源和可能涌水的通道,为防治水提供依据。
2.2探
“有疑必探,先探后掘”是采掘工作必须要遵守的原则,也是防治井下水害事故发生的重要方法。
当采掘工作面的施工接近充水的小窑、老空、含水量大的断层等水体时,必须严格按照煤矿安全规程的要求采用探放水的方法,严格按要求查明探细采掘工作面前方的水体情况,并将水有控制有节奏有计划的放出,以确保证采掘工作面的安全生产不出现突水和涌水的水害事故。当进行采掘工作时若是遇以下各种情况必须严格按照《煤矿安全规程》中规定的要求实行探水作业:
①当采掘工作面接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时,必须进行探水作业,探明前方的详细水体赋存情况;②当采掘工作面接近含水层、导水断层、陷落柱时需严格的按照制定的作业措施施行探水作业,并有专人监督指导;③当采掘工作面接近有可能出水钻孔和各类防水煤柱时,需事先编写专门的作业措施并指导施工;④当采掘工作面接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时,必须事先详细调查查明相关的地质资料,透彻前方的水体分布和赋存情况并编制专门的作业措施,现场要有专门的探水专业人员操作;⑤当采掘工作面接近或是遇有上层采空区积水的情况时,或是在两层间垂距小于采高40倍或巷高10倍下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时必须实行探水作业并编制专门的探水作业措施。
2.3放(排)
要杜绝水患,首先要制定有力的措施将威胁性水源全部或部分地疏放掉。
疏放老空区水可以采用直接放水、先堵后放、先放后堵和采用煤柱或构筑物暂先隔离;疏放含水层水可以采用地面打钻抽水、用井下疏水巷道疏水和用井下钻孔疏水。
疏放水时的安全注意事项:①探到水源后,在水量不大时,一般可用探水钻孔防水;水量很大时,应该另打防水钻孔。一般情况下,防水钻孔直径都在50~75mm之间,孔深在70m以内。②采取防水措施前,应该先测试放水量、水压以及煤层的透水性,必须掌握排水设备的排水能力和水仓容量,才可以安排防水顺序,确定控制水量。若不提前了解现场情况和机械设备的工作状况,就盲目采取防水措施,很可能造成严重后果。③防水施工中,应该实时关注水量变化、出水的清浊和杂质、是否伴有特殊声响或有害气体涌出等,一旦发现异常情况,必须尽快采取处理措施并报告调度室。④提前规划好施工人员撤退的路线,以确保其人身安全。撤退途中必须有照明设施。⑤为避免高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人,如果水压太大,钻孔时必须使用反压和防喷装置,并用挡板背紧工作面以防止套管和煤岩壁突然鼓出,挡板后面要加设顶柱和木垛,必要时还应在顶底板坚固地点砌筑防水墙,然后才可防水。
2.4截
截水是通过水闸门、水闸墙及防水煤(岩)柱等物体将水截住,采掘区必须远离水源,有效制止水灾蔓延。如果某一点发生突水事故,就不会对其它地区造成太大的威胁。许多实践工程也证明了,截水防水的措施有助于减轻水灾危害。
2.5堵
堵水实际是矿井注浆堵水,它是矿井防水措施中(下转第408页)(上接第331页)一个非常有效的措施。注浆堵水就是将配置的浆液压入井下巷道或岩层的裂隙和空隙内,在缝隙内扩散、凝固、硬化,以提高岩层的密实度、强度以及不透水性,用封堵的方式将补给水源截断,同时加固地层。多个钻孔注浆后形成的隔水帷幕,我们称之为帷幕注浆。
矿井注浆堵水一般在下列场合使用:①当涌水水源与强大水源有密切联系,单纯采用排水的方法不可能或不经济时。②当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层,如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害,甚至不可能正常进行掘进工作时。③当井筒或工作面严重淋水时,为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用等,可采用注浆堵水。④某些涌水量特大的矿井,为了减少矿井涌水量,降低常年排水费用,也可以采用注浆堵水的方法堵住水源。⑤对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带,除采用隔离煤柱外,还可以采用注浆加固法建立人工保护带;对于开采时必须揭露或受开采破坏的含水层,对于沟通含水层的导水通道、构造断裂带等,在查明水文地质条件的基础上,可用注浆帷幕截流,建立人工隔水带,切断其补给水源。
3.小结
水害防治岗位责任制
第一条 认真贯彻执行国家的技术政策和《煤矿防治水规定》。
第二条 抓好资料分析研究,确保所提供资料的真确性,避免重大事故的发生。
第三条 抓好工程的贯通测量,确保安全贯通。
第四条 协助总工程师参加编制矿井灾害预防与处理计划,“三防”计划。
第五条 经常深入现场了解情况,作好地质资料的分析研究及搞好矿井水文地质工作,提出矿井防治水方案,并对其正确性负责。
第六条 要会同有关单位搞好矿井瓦斯地质工作并绘制矿井瓦斯地质图,以利安全生产。
总工程师岗位责任制
第一条 负责为组织生产各部门会审生产规划、计划和灾害预防处理计划提供的水文地质、地质构造、瓦斯、煤层赋存情况等资料,确保生产与施工安全。
第二条 负责批准设计或审查断层、煤(岩)柱、矿井隔离煤(岩)柱、巷道隔水岩柱、巷道距煤层的安全岩柱等防治水或防治瓦斯的各种安全岩柱。
第三条 组织地质防治水科及时收集采掘过程中揭露的水文地质资料,编制矿井水文地质图等5种图纸。
第四条 根据通风科提供的矿井分地点瓦斯涌出量,结合矿井地质构造特征,编制矿井瓦斯地质图,搞好瓦斯突出预测预报工作。
第五条 对疑水区(断层、破碎带、被淹井巷、含水层、岩柱变小、可疑钻孔处等)要坚持有疑必探,先探后掘的探放水原则,并编制探放水安全技术措施。
第六条 必须保持石门揭煤的安全岩柱和巷道距煤层的安全岩柱的设计厚度,杜绝误揭煤层或其它事故发生。
第七条 及时编制采、掘、开工作面的地质说明书及新采区的地质报告,提出各种地质说明书。
第八条 按时钻探煤层厚度,编制全矿井1:2000或1:100平面图和采掘工作面1:500剖面图。
矿井防治水岗位责任制
为认真贯彻实行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》等相关文件精神,做好矿井水害的防治工作,杜绝重大水害事故,保障职工人身安全和矿井安全生产,实现矿井持续稳定发展,特制定本责任制,望各单位部门认真贯彻落实。
一、指导思想
坚持“安全第一、预防为主”的生产方针,严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,以消除隐患、确保安全为目的,抓好技术监督和现场管理两大环节,对矿井水害进行综合防治,杜绝水害事故的发生。
二、奋斗目标
1.杜绝因矿井水害造成的人身伤亡事故。
2.杜绝突水淹没掘进和回采工作面及以上的水害事故。3.以防为主、防治结合,加大矿井水害防治力度,落实责任,保证各项防治水工程的正常进行,确保安全生产。
三、组织机构
公司成立防治水领导小组 组长:总经理
副组长:总工程师及生产系统矿领导 成员:生产部门科长以及相关区队长
领导小组负责全公司防治水工作的统一协调指挥,领导小
组下设防治水办公室,办公室设在生产技术科,生产技术科为防治水专门机构。生产技术科科长任主任,成员有:生产技术科技术员等。
四、基本任务
1.认真贯彻执行国家和省有关防治水工作法规、规定、指令和《矿井防治水规定》。
2.加强矿井防治水基础工作,做好各种水情、水害的预测预报,及时提供各种水文地质资料,满足矿井安全生产需要。
3.抓好水害水患的分析排查和治理工作,对排查出的水害水患,制定相应的防治措施,并明确责任,定期落实。
4.根据矿井生产接续情况,做好各种水文补勘和防治水工程。5.落实具体防治水工作任务的实施,监督检查各类防治水工程施工质量和进度。
五、岗位职责
矿井防治水工作直接影响到职工人身和生产安全,而且内容庞大、覆盖面广,必须总经理亲自抓,总工程师负责,各部门各负其责、分工协作,分工责任如下:
1.总经理是安全生产的第一责任者,对矿井防治水工作负总责。解决防治水工作中的人力、物力和资金问题,保证防治水工作的正常进行。
2.常务总经理对所分管业务中有关矿井防治水的工作负责,组织落实分管范围内矿井防治水的相关问题和措施,定期
检查各有关部门防治水工作进展情况。
3.总工程师对全矿防治水工作负技术责任,贯彻上级的有关规程、规定、条例等,负责组织编制和修改中长期防治水规划和防治水计划;负责组织矿井水害隐患的排查,审批防治水施工措施。
4.副总工程师协助总工程师和分管经理做好防治水技术措施的审批和实施。
5.安检科长对全矿防治水工作负安全监督检查责任。6.生产技术科负责防治水井巷工程及防治水系统设计,回采工作面防治水的组织工作,全矿防治水工作中水文地质分析、水情水患预测预报和探放水工程设计及防治水措施的技术业务管理,组织力量做好探放水前的准备工作,并严格按探放水设计要求放线,掘进头施工期间防治水的组织工作。
7.机电科负责全矿防治水工作所需的机电设备配臵、管理、维护和监督检查工作。
8.调度室负责防治水工作信息处理和调度指挥。9.通风科负责职责范围内通风管理。
10.机电队负责矿井主要排水系统的安装、管理、维护工作。11.抽探队负责探放水和底板加固工作。
12.各施工区队对施工范围内的防治水工作负责。
13.全矿每一名员工有自保互保和发现水患及时报告的责任。
六、职能部门和基层区队的业务工作内容(一)生产技术科
生产技术科是矿井防治水工作的责任部门,在总经理、总工程师的直接领导下,负责矿井防治水工作中的具体业务。
1.必须严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》等有关规定的要求,积极开展好各项水文地质工作。
2.必须做好采区、工作面水文地质探查(补充勘探)工作,选用物探、钻探、化探和水文地质试验等手段,查明构造发育情况及其导水性,主要含水层厚度、岩性、水质、水压、富水性以及隔水层岩性和厚度等。凡水文地质条件不清或预计涌水量较大的采掘工作面,尤其是仅能依靠水泵排放涌水的工作面,应超前开展井下水文物探,进一步查明开采区的富水情况,并提出防治水措施。
3.负责健全地下水动态观测网。应对所有的影响安全生产的充水含水层布设水文观测孔。积极推广先进的水位自动观测技术,以获得准确丰富的水位资料。
4.煤层近强含水层(水害威胁区域)开采时,负责开展“三带”发育高度的探测工作。
5.加强矿井防治水基础工作。
收集、掌握井下、野外水文地质资料,各种原始记录台帐、卡片等要齐全、准确,图纸资料要完善可靠、填绘及时。做好矿井水害(情)分析预测预报工作,及时报送有关领导、生产安全部
门及上级部门。
⒍参与审查每一作业地点的作业规程,查清工作地点的水文地质情况、水害因素,确定需要实施的防排水工程和探放水措施。
⒎ 负责编制探放水设计,并参与探放水施工的有关管理工作。
⒏受水威胁的回采工作面,回采前负责编制专门的《工作面地质说明书》,对各类水害因素依据补勘或探查资料作出明确的分析。
⒐负责定期搜集、调查和核对相邻矿井(小窑)的有关开采情况,并在井上、下工程对照图上标出其井田位臵、开采范围、开采年限、积水情况等。对存在的威胁本矿安全的问题,要抓紧协调解决,并报告公司。
⒑负责编制矿井防治水安全技措计划,并认真组织落实。负责做好矿井防治水仪器、仪表的检测标定工作。
⒒负责及时启封处理达不到现行封闭质量标准要求的钻孔。⒓负责开展矿井水文地质及防治水研究,推广应用水文地质物探、涌水量预计、水患监测和突水预报等新技术、新方法,不断提高防治水工作技术水平。
13.采掘工程设计时,从开拓布局、采区巷道布臵上要有利于矿井防治水管理,尽量避免大量积水的产生,并确保排泄水系统安全、合理、可靠。
14.采掘工作面设计中,必须有排泄水设计及矿井防治水措施。
15.审查作业规程时,必须在作业规程中明确完善可靠的放排水设施,并检查落实情况,具备完善的矿井防治水安全措施及水害避灾路线;负责落实矿井防治水工程中的井巷工程;负责组织审查探放水、底板加固设计并组织落实实施。
16.负责组织落实分管范围内与矿井防治水的相关问题和措施。
17.井下采掘生产任务的安排,必须保证不会引起大的水患灾害。
18.对有发生矿井水害危险的区域设计专门防治水工程或防水隔离煤柱。
19.矿井发生水灾事故时,协助领导制定处理措施。(二)调度室
⒈加强水情、水害情况的调度,及时落实处理采掘工作面等地点的异常出水情况,并落实人员、设备等,加强采掘工作面等异常涌水排泄的调度协调。
⒉发生水灾事故时,立刻指挥现场人员安全撤离,并迅速指挥协调有关单位和人员进行救灾工作。
3.每年雨季前,负责组织有关部门,必须对防治水工作进行全面检查,并制定雨季防治水措施,编制排放水工程计划,组织抢险队伍,安排储备足够的防洪抢险物资。
4.负责安排对水仓的淤泥及时清理,每年雨季前必须清理一次。
5.负责安排对井下水沟中的淤泥及时清理,每年雨季前必须清理一次。
(三)安检科
⒈负责做好水害防治的监察工作,要把矿井防治水工作列为重要的安全监察内容,对各专业部门和区队所承担的矿井防治水工作的执行情况进行监督检查,对违反规定、破坏矿井防治水设施的单位和个人进行制止并进行处理。
⒉负责对采掘设计和作业规程中矿井防治水内容及探放水设计进行审查,对现场实施情况进行监督检查,发现问题要立即处理并追究有关人员的责任。
3.检查安全质量的同时,负责检查矿井防治水工程质量,并纳入工程质量验收考核。
(六)通风科
1.参与对采掘设计、作业规程及探、底板加固设计的审查工作,对其中有关通风路线及避灾路线等内容进行审查。
2.负责探放水地点的通风管理工作。
3.负责探放水过程中的气体监测工作,发现气体超限时,立即汇报矿调度室并指挥现场作业人员采取措施并安全撤离。
4.负责密闭涌水口的检查,发现出水口堵塞、闭内积水时,及时疏通处理。
(七)机电科
⒈参与对采掘设计和作业规程的审查工作,对其中排放水设备等内容进行审查。
⒉负责对矿井排放水设备的检查、维护的管理工作,确保排放水设备正常运转。
3.负责对临时水仓的水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路经常检查和维护。在每年雨季以前,必须全面检修一次,并对工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验,发现问题,及时处理。
4.负责储备足够数量的防治水抢险设备。(八)供销科
⒈负责矿井防治水设备、仪器、配件、材料的采购、供应工作。
⒉负责储备足够数量的防治水抢险物资。(九)采掘区队
⒈对于正常施工的采掘工作面等作业地点,本着“谁施工,谁负责”的原则,必须掌握作业地点的水文地质情况、水害因素,严格落实各项防治水措施,切实做好防治水工作。
⒉采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙
出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
⒊坚持“有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则。不消除水害隐患,不得从事采掘活动。对有水害威胁的工作地点,按探放水设计要求停掘、停采,并负责探放水部分工程的现场施工工作,严格按有关规定及设计进行施工,并详细记录施工情况、出水情况等,经有关部门审查确认消除水害隐患后,方可继续施工。
⒋负责编制作业规程中的矿井防治水有关内容,确定避水灾路线等,并认真贯彻到每个作业人员。
5.负责施工地点排水管路、排水泵及配电设备的安装、维护、回撤工作。
6.杜绝生产用水的“长流水”和“跑、冒、滴、漏”现象。7.下山掘进巷道的供水管必须有应急控水阀门,以便管路出现开裂、断裂时及时关闭。
8.预计最大涌水量大于20m3/h,长度大于200m的下山必须安装固定排水管路,固定排水管路距离迎头的距离不得大于50m,固定管路至迎头备有与固定管路管径一致的软管。工作面必须备有与工作水泵排水能力一致的备用水泵,排水系统的排水能力必须大于预计最大涌水量的1.5倍,排水设备挂牌管理,明确管理维护责任。
9.长期淋水、涌水积水的低洼点必须施工排水硐室,安装排
水设备,不得在巷道内施工永久排水坑,排水硐室(水坑)必须设臵明显警戒标志,防止行人坠入。巷道顶、帮淋水、涌水点必须采取防水措施,采用统一的集水、导水设施,将涌水倒入水沟。
10.设计有排水沟的巷道,必须及时开挖临时水沟,永久水沟必须严格按设计施工。新开工工程对排水系统可能造成影响的必须预先采取保护措施,造成破坏的必须在工程结束后恢复原样。
11.负责施工下山范围内探测孔涌水的排除工作(排水硐室、迎头)。
12.区队主要负责人为本单位防治水工作的第一责任者。
东河煤矿是太原煤气化集团公司于1998年6月购并蒲县四座小煤矿经过技改后,在2005年3月国家发改委核定为生产能力66万t/a的生产矿井,从2006年到2011年东河煤矿生产能力为66万t/a。东河煤矿井田东南部已经被原东河煤矿和一些小窑的私开乱挖后形成了大片采空区。2008年以前东河煤矿井田周边曾经有16个有证煤矿,从我矿工程技术人员对周边煤矿井下实测和走访调查发现,多数周边煤矿都存在不同程度越界开采东河煤矿井田内2#煤层资源,形成了采掘范围不十分明了、有无积水不十分清楚的采空区域,从而对东河煤矿的安全生产带来了极大的安全隐患,我矿2008年“2.24”透水事故就是深刻的教训。做好东河煤矿水害防治工作已成为确保东河煤矿安全生产的重中之重。
水灾事故是矿井生产的五大灾害之一,长期以来,因为煤矿水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。据不完全统计,在过去的20多年里,全国有250多个矿井被水淹没,死亡1700多人,经济损失高达350多亿元。2003年以来,我国煤矿发生特大突水事故15次,其中国有重点矿井2次,地方国有煤矿5次,乡镇煤矿8次。由此可见,煤矿水害已成为影响煤炭生产安全的重大问题之一,对其进行认真研究,扎扎实实地做好防治及抢险救灾工作具有现实意义和长远意义。
水灾事故主要是在从事煤矿井下开拓、掘进、采煤、探放水等作业过程中发生的事故。一般分为岩(煤)层含水层出水、老窑区积水突水、地表(河流、洪水)渗入、上水平积水渗入、小窑或承压水通过导水构造((断层和无碳柱)、封闭不良钻孔导入矿井等几种类型。水灾事故能造成人员被困或伤亡、设备被淹、巷道被毁,大的井下水灾事故甚至造成矿毁人亡。
造成井下水灾事故的原因主要有:井下采掘引起地表塌陷致使湖泊、水库、河流在短时间内大量导入井下;或者采掘引起的塌陷区充填不实降雨通过河道低洼沟谷里形成的塌陷裂隙大量导入井下;或者在正常的开拓、掘进中与井田周边小煤窑滥采乱挖越层越界开采形成的采空积水区打透;或者探放水工作失误、发生误揭断层(或者导水断层)、误揭小窑老空区、误揭导水无碳柱或者封闭不良形成水害事故等。
现阶段东河煤矿主采2#煤层,井田四周曾有16座生产煤矿,由北顺时针方向编号为:郭家山煤矿、石家山煤矿、小柴沟煤矿、大柴沟煤矿、光道煤矿、晋源煤矿、官庄河煤矿、卧牛渠煤矿、恒运煤矿、油房南煤矿、新星煤矿、大石洼煤矿、杏岭西煤矿、隰东煤矿、油房北煤矿、辛庄煤矿。其中大柴沟煤矿、光道煤矿、晋源煤矿、官庄河煤矿、恒运煤矿、油房南煤矿、油房北煤矿、大石洼煤矿经调查发现都有越界开采行为,隰东煤矿在东河煤矿地测部对其井下实测,在与东河煤矿三采边界处仅留设10米的保安煤柱,并且在此煤柱上有两个密闭,据其负责生产的武矿长讲密闭前方有采空区但范围不明,由此说明隰东煤矿有越界开采的重大嫌疑。井田东南大柴沟到东河村18座私采乱挖小煤窑已被关闭,虽然对私采乱挖小煤窑井口采取相应填充等补救措施,但井田周边上述所有小窑开采后形成的采空积水对东河煤矿2#煤层的开采构成了重大威胁。因此,东河煤矿的防治水工作必须严格按照《煤矿防治水规定》,坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“探、防、堵、疏、截、排”的综合治理措施。
矿领导、各业务职能部室的安全管理人员和各采掘辅助队组要认真吸取我矿“2.24”、王家岭“3.28”透水事故的教训,在地测防治水方面必须引起高度重视,严格按照“有掘必探、先探后掘”原则和矿采取的一系列防治水措施组织生产,决不可掉以轻心;如果一旦发生出水事故,必须采取强有力的应急救援措施,最大限度的减少损失,减少伤亡。为此特编制东河煤矿矿井水害预防与处置措施。
一、矿井水害预防与处置领导组 组 长:矿长、党委书记 常务副组长:总工程师
副
组
长:生产矿长、机电矿长、安全矿长、其他副职矿级领导
成员:矿长助理、副总工程师、地测部部长、生产技术部部长、安监处副处长、矿调度主任、机电部部长、通风区区长、供应部部长、保卫部部长、党委工作部部长、人力资源部部长、工会副主席、财务部部长、企划部部长、采掘辅助队负责人、选煤厂车间主任、矿团委书记、综合办主任、驻矿急救站负责人。
矿设立矿井水害预防与处置指挥部,指挥部在矿调度(为全矿的灾害预防与处置指挥中心),总指挥为矿长、副总指挥为矿总工程师。日常矿井水害预防与处置总指挥当日值班矿领导担任,指挥部成员由其他矿领导及相关部门负责人组成。
矿调度电话:(程控)0357--5352003
(内部)摘机直通或8122 8123
二、矿井突水征兆分析
要做好矿井水害预防和处置措施首先必须弄清导致煤矿水害发生的矿井充水水源,无论是来自地面还是地下,均有源头可寻;充水水源聚集起来对煤矿形成威胁,需要一定的充水通道和充水过程;有了充水水源和充水通道是否能够溃决成灾,需要一定的充水强度是前提与条件。因此,水害事故发生前一般均会显现出各种各样的透(突)水征兆,有时这些透(突)水征兆还非常明显,只要能够有效辨识,就可避免重大透(突)水事故的发生大大减少人员伤亡和财产的损失。
1、一般征兆
(1)煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且滴、淋水由小变大;有时煤帮出现铁锈色水迹;
(2)工作面气温降低,或出现雾气或硫化氢气味(即臭鸡蛋味);
(3)有时可听到水的“嘶嘶”声;
(4)工作面顶底板显现压力增大,出现折梁断柱、顶板下沉或发生片帮、冒顶及底臌。
2、工作面底板岩溶含水层突水征兆(主要是带压开采的矿井)
(1)工作面压力增大,发生片帮、底板臌起,底臌量有时可达500mm以上;
(2)工作面底板产生裂隙,并逐渐增大;
(3)工作面气温降低,沿裂隙或煤帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增加,当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊;底板活动时水色变浊,底板稳定时水色变清;
(4)底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳的水声;
(5)底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。
3、松散孔隙含水层水突水征兆
(1)突水部位发潮、滴水、淋水,且滴(淋)水现象逐渐增大,仔细观察发现水中含有少量细砂;
(2)发生局部冒顶,水量突增并出现流砂,流砂常呈间歇性,水色时清时浊,总的趋势是水量、砂量逐渐增加,直至出现大量溃水、溃砂;
(3)顶板发生溃水、溃啥,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。
4、老空积水区透水征兆
(1)井下滴水、淋水并含有大量H2S气体,或呈酸性;(2)突水水势迅猛,水流速度快。
以上预兆是典型的情况,在具体的突水事故过程中,并不一定全部表现出来,所以应该细心观察、认真分析、判断。
5、井下遇涌(淋、突)水点时,应加强观测记录,记录涌(淋、突)水时间、地点、确切位置,涌(淋、突)水层位、岩性、厚度,涌(淋、突)水形式,围岩破坏情况等,并确定涌水量、水温、水质和含砂量等,同时,应当观测附近的涌(淋、突)水点和观测孔涌水量和水位的变化,并分析涌(淋、突)水原因。
按照涌(淋、突)水点每小时水量的大小,将该点划分为4个等级:
(1)小突水点:Q≤60m3/h;
(2)中等突水点:60m3/h<Q≤600m3/h;(3)大突水点:600m3/h<Q≤1800m3/h;(4)特大突水点:Q>1800m3/h。
三、针对矿井突水征兆应采取的水害预防措施
1、完善各种管理制度,严明职责;成立专门的防治水机构、配备专业技术人员和有效的防排水设备和设施;并建立专业的探放水队伍。
2、加强所有入井职工防治水知识的教育和培训,使职工真正掌握防治水工作的基本知识,掌握井下突水征兆的有关知识,每年组织井下职工开展一次水害应急救援演练,提高职工防治水的技能和抵御水害的能力。基层班组长、区队长和探水队员必须经过防治水知识培训、考试合格后方可上岗,并且每季度对上述人员必须进行一次防治水知识的复训。
3、加强矿井水文地质预测预报工作,采用先进的井上下物探、化探以及钻探多种手段对比,摸清矿井井田范围内及周边小煤矿的积水聚气情况,了解其采掘情况;及时将井田内的各种地质构造填绘在采掘工程平面图上;严格按照《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》制定探放水及过构造的技术措施和安全措施,严禁在水害不明区域进行采掘作业。
4、严格执行水害隐患排查治理制度和隐患通知单制度。要求任何发现突水征兆和水害隐患的个人或者采掘辅组队都应停止一切采掘作业,及时上报矿调度室详尽的突水征兆和水害隐患情况,不得擅自作业;调度室在接到井下汇报的突水征兆和水害隐患汇报地面当班值班领导,当班值班领导要召集安监处、地测部、生产技术部门等有关生产业务部门对井下汇报情况进行分析必要时要井下现场观察,然后制定具体措施;最后调度室根据安监处、地测部、生产技术部门制定的要求进行下一步工作。在情况危急时矿调度室要立即给受水害威胁的地点和区域下达撤人的命令。
5、矿机电部和地测部定期检查并完善矿井防排水系统,防排水设施、设备应满足排放预测水害的能力。矿机电部每月不少于三次对防排水系统,防排水设施、设备进行全面检查,发现问题十日内整改完毕。完善水害预警设施,机电队要将井下各采掘工作面通讯电话安设齐全,并且确保完好;采掘队组要确保个工作面安全出口畅通;通风区和安监处根据水害应急救援预案要求规范井下巷道标识和井下避灾路线标识,并使所有入井人员熟知。
地测部根据东河煤矿井田的主要水害类型和可能发生的水害事故,制定水害应急救援预案和现场处置方案,并为矿井安全管理人员、调度人员以及井下采掘辅助队班组长以上干部熟知和掌握;同时地测部每年根据井下生产现场收集到的周边小窑调查资料和揭露收集到的水文地质资料以及矿井水灾演练中暴露出的问题进行及时的修编水害应急救援预案和现场处置方案。
6、开拓、掘进工作面和存在水患威胁的回采工作面都必须执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。接近含水层和导水构造(断层、无碳柱)、积水老空等水文地质条件复杂地段,地测部应当确定探放水警戒线、留设合理防(隔)水煤(岩)柱、编制探放水设计、制定安全技术措施,经矿总工程师组织生产业务部门会审后,交付探水队组织实施,矿跟班带班领导、安全员、质量验收员对个开拓掘进工作面的探放水情况与钻探孔参数是否符合设计进行监督检查。
7、专业探水队在探放水之前,要求参与现场操作人员、管理的人员必须认真学习和熟练掌握各项安全技术措施和井下突水征兆的有关知识,严格按照探放水设计规定的钻孔参数进行探放水作业,尤其在钻孔深度上不得弄虚作假。探水队探放水人员必须熟知矿井水害应急处置措施,在探放水作业中发现突水征兆要立即采取应急处置措施。
8、探放水过程中应按照制定的安全技术措施,全过程监测监控,并在打钻地点和附近安设专用电话,遇水压突增或聚气等险情要及时汇报,以便通过采取安全有效的措施进行防治,不得盲目作业。
9、矿井避水灾路线
井下所有作业人员必须熟悉避水灾路线。
二采区: 工作面→东运输大巷→东进风巷→副立井→地面;
或者工作面→东运输大巷→主斜井→地面
三采区: 工作面→三采运输下山→三采运输大巷(或者三采进风大巷)→西运输大巷→副立井→地面;
或者工作面→西运输大巷→回风立井→地面 运输大巷: 运输大巷→东进风巷→副立井→地面; 或者运输大巷→主斜井→地面
回风大巷: 回风大巷→运输大巷→西进风巷→副立井→地面; 或者回风大巷→运输绕道→主斜井→地面
四、矿井发生水害时应急处置措施
1、当工作面出现一般征兆时,当班班长立即派人汇报矿调度室,在工作面观察情况,并清理好退路,发现情况必须立即撤出工作面。
2、当工作面出现气温降低,或者出现雾气或硫化氢气味(即臭鸡蛋味)时,工作面作业人员必须立即撤到较高地势的新鲜风流中,向调度室汇报。
3、工作面顶底板显现压力增大,出现折梁断柱、顶板下沉或发生片帮、冒顶及底臌时,工作面作业人员必须立即向调度室汇报,同时迅速加固工作面支护,清理好退路。
4、当工作面出现矿井突水征兆分析中2.3.4情况时,工作面带班的副队长或者班长立即安排当班电工切断电源(在上一级进行切断),关闭供水阀门,清点人员撤出工作面到地势较高的新鲜风流中,并立即向调度室汇报。
5、出现矿井突水征兆分析中1.2.3.4情况时,调度室接到汇报要详细记录工作面突水征兆,立即汇报矿长、安全矿长、总工,通知总工、地测、安监和有关部门下井实地勘察,确认没有水害和其他危害时,方可恢复正常作业,否则停止采掘工作,立即进行探放水或组织排除其他危害。
6、工作面在钻眼过程中,发现有水从眼孔中流出(涌出)时,立即停止钻眼,不能拔出钻杆,采取必要的封眼措施,切断电源(从上一级切断电源),关闭供水阀门,撤出人员,向调度室汇报。
7、当工作面出现小突水点(Q≤60m3/h)情况时,工作面停产。出现中等突水点(60 m3/h< Q≤600 m3/h)情况时,采区停产。出现大突水点(600 m3/h< Q≤1800 m3/h)和特大突水点(Q >1800 m3/h)情况时,矿井停产。停产后,由矿地测部编制专项措施排除隐患,隐患排除不彻底不得组织生产;在排除过程中若发现新的隐患或技术难题向集团公司总调和地质测量部汇报。
8、掘进工作面出水时,首先是掘进工作面作业人员在带班长的统一带领下,迅速撤离工作面,在顺槽巷道口与上下山或大巷相交附近处或其他方便的地方用电话立即汇报调度,按照矿井的避灾路线结合巷道标识进行撤退至安全地带或地面。
9、回采工作面出水时,首先在带班长的统一指挥下,沿标高较高的顺槽向上山、上一水平或大巷撤退,撤退的同时在方便的地方尽快将出水情况报告调度室。
10、矿调度接出水事故报告后,根据水情立即通知救护队,并向集团公司总调度室报告。同时调度室根据出水事故地点和可能涉及的地区,通知有关人员撤出危险区。
11、井下突然发生出水事故时,现场工作人员除立即向调度室汇报外,应立即组织抢救,加固工作面。如水势大无法抢救,应组织人员迅速按照避灾路线撤至上组煤或地面。严禁出水点事故报告人员在没有安排或采取相应保护措施的情况下二次进入工作面出水点查探水情。
12、出水后,应在可能的情况下迅速观察和判断出水的地点、水源、涌水量、发生原因、危害程度等情况,根据灾害预防计划中规定的撤退路线,迅速撤退到出水点以上的水平,而不能进入出水点附近及下山的独头巷道。根据《矿井灾害预防与处理计划》,立即成立现场抢险救灾指挥部,同时根据《矿井灾害预防与处理计划》,制定抢险救灾方案。
13、矿井出水后,发现有人被堵于井下,应首先制定营救人员的措施。搬运和抢救遇险者,要防止突然改变伤员已适应的环境和生存条件,造成不应有的伤亡。
14、掌握出水灾区范围。如事故前人员分布、矿井中有生存条件的地点,进入该地点的可能通道,以便迅速组织抢救。
15、加强排水与抢救中的通风,切断灾区电源,防止一切火源。防止瓦斯和其它有害气体聚集和涌出。
16、位于出水下方的工作人员在撤离中,应靠近巷道一侧,抓牢管路或其他固定物体,尽量避开压力水头和泄水主流,并防止被水中滚动矸石和木料撞伤;遇到水势很高的水时,要尽快屏住呼吸,用手抓住管路等固定物体用力闯过。水头过后,水势减弱,借助巷道壁或其他物体,攀附着往外撤离,直到安全地点。
17、如出水事故破坏了巷道中的照明和路标,迷失行进方向时,遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。
18、当现场人员被涌水围困无法退出时,应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾,或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。
19、当井下工作人员发现撤离通路已被水隔断,就要迅速寻找位置最高,离井筒或大巷最近的地点躲避。
20、当出水水源来自老空、老塘积水时,工作人员在撤离时应采取措施,如佩戴化学氧自救器,用湿毛巾掩住口鼻等,以防止因硫化氢等有毒有害气体造成中毒或窒息。
21、如唯一的出口被水封堵无法撤退时,应有组织的在独头工作面躲避(非下山),等待救护人员的营救,严禁盲目潜水逃生等冒险行为。避灾时,应用敲击的方法有规律、定期的发出呼救信号,向营救人员指示躲避处的位置。
22、按照抢险救灾方案立即组织抢险,在出水事故发生后,井下排水设备立即启动,同时增设管路排水,增加必须的排水设施。
23、如系老空区水突然涌出,往往带有大量的有害气体,要保证正常通风,排除有害气体。
24、必须了解出水的地点、性质、估计突水量、静止水位、突水后涌水量、影响范围、补给水源以及有影响的地面水体。
25、按积水量、涌水量组织安排,同时发动群众堵塞地面补给水源,排除有影响的地表水,必要时采用灌浆堵水。
26、抢险救灾结束后,要对出水点详细检查,实时监控,采取措施,防止二次透水事故发生。
27、加强排水与抢救中的通风,切断灾区电源,防止一切火源。防止瓦斯和其它有害气体聚集和涌出。
水害防治规划
矿长:
总工程师:
编制:
编制日期2013年元月2日
晴隆县永荣煤矿
水害防治规划
晴隆县永荣煤矿(以下称永荣煤矿)为整合技改扩能矿井,设计生产能力15万t/a。矿井全区可采煤层2层,即C14和C15煤层。矿井开采煤层为C14煤层,目前采煤工作面和接替工作面回风巷掘进头上部有整合前原徐家湾煤矿开采的C14煤层采空区及老窑采空区,给矿井安全生产带来一定的影响。为保证矿井采掘作业过程中的安全,对永荣煤矿防治水工作作如下规划。
一、加强领导,落实责任,确保矿井防治水工作的落实 成立防治水领导机构,加强对防治水工作的领导,组织专门的防治水队伍。
二、认真开展水文地质调查
每年雨季来临前聘请有关资质单位在井田开采影响范
围内以及井下开展水文地质调查,并形成正式的文字报告,作为指导采掘生产依据。
三、认真做好井下水害隐患排查工作
矿每季度至少组织一次矿井防治水隐患排查工作。每年雨季来临前必须对地面排洪沟、井下水仓、排水沟进行清理;根据季节不同,分别有重点的进行水害隐患排查,对查出的隐患问题要逐条制定整改意见及措施。
四、认真编制《年度防治水计划》
矿井技术负责人每年组织编制《年度防治水计划》,制定有针对性的矿井水害防治工作方案及安全技术措施。
五、留足矿井防治水保安煤柱
根据水文地质调查报告将防水煤柱三线准确标定在采掘工程平面图上,并留足60m隔水保安煤柱;矿技术科相关技术人员必须及时、准确的给定巷道掘进的中、腰线,并及时测绘填图,采掘工作面严禁越线开采。
六、认真做好水害预测预报工作
水害预测预报按年、季、月对每一采掘点逐一进行,根据划定的积水线、探水线、警戒线进行探放水,尤其在掘进时必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,探放水钻孔施工必须有现场监督员,探放水原始报告单上施工负责人及监督员、验收员必须签字,根据探放水施工设计确定的帮距和超前距必须严格执行。
七、加强探放水设备的检查维修
根据有关规定严格按照一采两掘的布局,配备钻机4台(含备用两台),并配备相应的配件。设置专人对相关设备进行检查和维修,易损件有足够的备用量。
八、制定矿井水害应急预案
每年由总工程师负责组织修订水害应急预案;预案的内容要包括:编制预案的目的、工作原则、编制依据;明确各
组织机构的职责、权利和义务,以突发事故应急响应全过程为主线,明确事故发生、报警、响应、结束、善后处理处置等环节的主管部门与协作部门;以应急准备及保障机构为支线,明确各参与部门的职责。建立预警和预防机制等;还应包括:应急响应;后期处置;保障措施等。
矿井水害是制约煤炭安全生产的重大矿井灾害之一[1,2]。王台铺煤矿1958年建矿, 至今已有50 a多的历史, 矿井主采3号、9号、15号煤层。截止现在3号、9号煤层已回采结束, 目前主采15号煤层。在矿井采掘过程中受到地表水、上部3号、9号煤层采空区积水的渗透、周边小窑水等水害威胁。矿井水文地质条件复杂, 防治水管理难度大。因此, 研究充水条件并给出有效的防治措施具有十分重要的意义和参考价值。
1 矿井充水条件分析
矿井充水条件包括充水水源、充水通道、涌水量, 三者缺一不可, 三者决定矿井突水的程度和水害大小[3]。
1.1 矿井充水水源分析
矿井充水水源主要包括大气降水、地表水、地下水和老空积水。针对于王台铺煤矿的矿井充水水源主要有以下几种。
1.1.1 地表水
井田地表河流有2条, 即北部巴公河和南部刘家川河, 均属季节性河流, 水量小。根据资料, 井田内15号煤层埋藏深度为42.13 m~290.10 m, 井田内15号煤层顶板导水裂隙高度为20.59 m~79.33 m, 埋藏浅部 (北石店、临泽-丰安-下元庆即井田东南部) 导水裂隙可能通达地表, 使地表水沿顶板导水裂隙渗入矿井, 增加矿井涌水量。
1.1.2 上部3号、9号煤层采空区积水
井田内3号、9号煤层已全部采空, 3号煤层的采空区由于9号煤层的回采已全部融为一体, 所以15号煤层回采防治的上部采空区积水为3号、9号煤层采空区积水。9号煤层下距15号煤层30 m左右, 当15号煤层开采形成大片采空区后, 随着顶板的垮落, 将出现大量塌陷裂隙, 开采15号煤层最大导水裂隙高度为20.59 m~79.33 m, 因此15号煤层采空后, 3号、9号煤层采空积水就会沿塌陷裂隙等下渗, 加大15号煤层的涌水量。如XV2310工作面上部为IX2339、2340工作面采空区, 通过计算, 采空区积水量达8×104m3, 对工作面生产造成重大安全隐患。
1.1.3 15号煤层小矿 越层越界采空破坏区积水
小煤矿开采比王台铺煤矿开采较早, 井田内小矿越层、越界开采15号煤层所形成的采空区中有多处积水, 以及小煤窑本身的补给水, 犹如一个个封闭的“地下水库”, 一旦掘透, 势必会造成矿井水灾事故发生, 并且该涌水会形成长流水, 给矿井防治水工作带来很大被动。
1.2 矿井充水通道分析
王台铺煤矿的矿井充水通道主要有如下几种。
1.2.1 断裂构造
本井田地表未发现断层, 在井下采掘过程中发现了一些小型断裂构造, 均属正断层, 落差最大3 m, 一般在1.0 m左右, 为层间断裂构造, 这些断层都属于张性断层, 具有一定的导水性。
1.2.2 顶板导水裂隙带
受煤层开采影响, 由下至上依次为冒落带、裂隙带和弯曲带3个部分, “三带”将沟通3号、9号煤采空区、岩层含水层, 甚至到地表, 成为矿井生产涌水的主要通道。
1.3 矿井涌水量分析
随着矿井的开采, 以及矿井水平延伸, 矿井涌水量呈逐年递增趋势, 建井初期涌水量200 m3/d~942m3/d, 开采3号煤层时, 矿井涌水量 (正常) 为1 918m3/d~4 056 m3/d, 包括对三号煤小煤窑水的疏放造成水量增大;开采3号、9号煤层时, 矿井涌水量 (正常) 为5 863 m3/d~11 865 m3/d, 包括对3号煤采空区水的疏放造成水量增大;当开采15号煤层时, 矿井涌水量 (正常) 为11 000 m3/d~20 000 m3/d, 包括对3号、9号煤采空区水的疏放以及对15号煤层小煤窑水的疏放造成水量增大。XV13102巷与小煤窑贯透出水, 自2010年1月出水水量为90 m3/h~130 m3/h, 最大为330 m3/h, 排放黄头、马沟等煤矿小煤窑水达180×104m3, 目前放的为补充水, 水量为100 m3/h~130 m3/h, 造成矿井涌水量某一时段增大。
2 防治措施
2.1 地面防治水管理
a) 加强地面现场调查, 矿井井口标高一定要高于当地历年最高洪水位, 并保证泄洪通道通畅;
b) 加强地面水体、河流水量、水位观测, 保证水体水位高度不影响矿井安全生产, 对于存在矸石和炉渣等固体废物堵塞河道, 要及时进行清理, 保证河道畅通;
c) 对于因采煤塌陷造成的地表塌陷裂缝, 要及时进行观测, 并登记造册。雨季前组织有关人员踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞, 并及时用黄土、粘土、碎石填封, 并高出地表, 确保地表水不会顺塌陷裂缝灌入井下;
d) 加强地面小煤窑井筒的调查以及填埋工作。对于井田范围内及周边小煤窑, 存在与矿井沟通的一定要全面调查 (尤其是古窑) , 并登记造册。并组织对小煤窑井筒进行填埋, 用水泥封盖, 若存在用作水源井或农作物灌溉使用的水井不能填埋的, 也要在井筒的四周砌墙围堵, 防止雨季地表水顺小煤窑井筒灌入井下。
2.2 井下防治水管理[4]
a) 必须按矿井设计留设矿界煤柱、地表水体保护煤柱以及邻矿破坏区保安煤柱, 加强对9号煤采空积水的动态观测及位置核实, 加强对井田内及周边煤矿采掘状况以及采空积水范围积水量与本矿的相关关系等的调查;
b) 完善排水系统, 提升系统保障能力。对于矿井主排水系统要通过增加水泵、施工直排孔等手段提升矿井排水系统能力, 严格按《煤矿安全规程》中的排水系统要求布设, 对于水文地质类型复杂的矿井, 应当在井筒底留设潜水泵窝, 老矿井也应当改建增设潜水泵窝;盘区 (主要排水点) 排水系统要根据盘区的预计涌水量和充水水源施工盘区 (主要排水点) 水仓、安设水泵铺设排水管路, 形成排水系统, 经常保持排水设备处于良好工作状态, 确保矿井综合排水能力。
目前王台铺煤矿对原矿井主排水系统进行了改造, 补充施工了9个Φ311 mm直排井, 大大提升了系统能力, 另外在620水平重新施工了1个泵房, 安设了3台355 k W水泵, 提升了620水平的主排水系统能力。同时还利用矿井主皮带井底废弃巷道作为水仓, 施工直排井, 安设大功率潜水电泵, 增大了矿井抗灾能力。系统改造后, 矿井的主排水系统能力由原来的1 170.7 m3/h, 提升到2 347 m3/h, 是改造前的2倍;
c) 安装矿井水文监测系统, 实时监测矿井水变化。通过安装电子明渠流量计与电子管道流量计, 与井下安全监测系统并网, 形成井下水情监测子系统, 实时自动监测井下主排水系统以及各出水点的水量变化, 为防治水工作提供技术保障;
d) 严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”, 和“探掘分离”制度, 做好探放水工作。井下探放水工作要严格按《煤矿防治水规定》编制钻探设计, 由专业人员和专职队伍, 采用专用钻机进行钻谋的探放水工作;
e) 做好矿井水害评价, 保障矿井综合防治水系统能力。对矿井涌水量、排水系统能力、防治水工程以及地面塌陷调查、小煤窑井筒处理等进行月度评价, 发现隐患, 寻找差距, 采取措施及时处理。在工作面回采前要做工作面水情评估报告, 对工作面的涌水情况、防治水工程以及排水系统情况进行评估, 确保系统可靠, 涌水可控, 工作面安全生产。
3 结语
通过对矿井的充水因素分析, 提出科学、合理的解决措施, 分年度实施, 对矿井的排水系统进行完善, 保障排水系统能力, 并加强管理, 杜绝矿井水害事故的发生, 为矿井安全生产保驾护航。
摘要:通过对矿井的充水水源、涌水通道、涌水量进行科学合理的分析, 针对王台铺煤矿实际进行科学研究, 从地面以及井下防治水方面制定合理、可行的措施, 做到机构完善、制度健全、超前预防、措施得当、系统可靠、资金到位, 确保矿井防治水工作安全有序开展。
关键词:水害,防治,煤矿
参考文献
[1]虎维岳.煤矿水害防治理论与方法[M].北京:煤炭工业出版社, 2005.
[2]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社, 2009.
[3]刘一凡.矿井水灾的成因分析与防治探讨[J].科技情报开发与经济, 2011, 21 (4) :180-181.
关键词:水文调查;水害现状;防治措施
中图分类号:TD743 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)14-0175-02
1 矿井概况
翠屏山煤矿于1976年建矿,1981年11月投产,现设计生产能力51万t/a,采用平硐暗斜井开拓方式,现生产区域在三水平,共分两个采区。矿井采用分区通风,水平集中排水,井口集中供风。矿井有完善的供电、通风、排水及提升运输排矸系统。矿井采用分水平集中排水方式,二水平以上的涌水由201采区+200中央泵房集中排到+380主平峒自然流出,经沉淀处理后排放。
同时,为了缓解201采区+200水平中央水泵房抽水压力,在201采区+245设立截流泵房,将201采区+245区段以上水直接排至+380主平峒自然流出,经沉淀处理后排放。三水平301采区和305采区的涌水由301采区±0水平中央泵房直接抽至+380主平峒自然流出,经沉淀处理后排放。
2 水害隐患分析
2.1 地表水水患分析
+380主井旁沟谷历史最高洪水位为356.5 m,副井、风井均高于历史最高洪水位。地表水体主要有黄坑河、冬料溪,主井、副井远离黄坑河、冬料溪,暴雨季节山洪不会对矿井造成倒灌威胁。因此,地表水对矿井的影响小。
2.2 老空水隐患分析
据调查,翠屏山煤矿上部有35个小煤,上部小煤与翠屏山煤矿采空区构成流水通道,部分小煤与201采区+245等区段有贯通,老窑水会通过小煤与翠屏山煤矿采空区构成的流水通道溃入201采区各区段,构成水患威胁。
另外,翠屏山煤矿构造复杂,局部有进行小下山开采,会形成积水区。
2.3 钻孔水患分析
根据原勘探地质报告,矿井及周边80个钻孔,当时多采用分段封孔,即在可采煤层、断层破碎带、含水层位置采用水泥砂浆封闭,其余地段采用浓泥浆封闭,封闭质量相对较好。据调查,矿井开采至钻孔位置时没有发生突水和涌水现象。2013年以来补勘的五个钻孔,均采用全孔水泥浆封闭,封闭质量良好。
2.4 大气降水水患分析
大气降水是井田地下水的主要来源,是矿坑充水的主要因素。降水首先渗入补给第四系残坡积层和基岩风化带潜水,然后在重力作用下继续渗入补给基岩承压水,其主要补给通道是褶曲与断裂所产生的裂隙带,部分地段直接通过塌陷区渗入补给,虽然原有四处地面塌陷已治理好,但仍然存在新塌陷点的可能。最近,在大青坑附近发现一个未封闭的无证小窑,雨季时有大气降水流入。东部灰岩水还接受黄坑沟的沟谷水的补给,西部灰岩水与龙岩盆地灰岩水关系密切。翠屏山煤矿2013年矿坑涌水量与大气降水的关系图,如图1所示,可知,大气降水对矿坑涌水量影响大,大气降水对矿井水患危害性大。
2.5 断层水患分析
矿井内断裂构造发育,断裂构造往往构成不均匀的充、导水带,但大部分断层带胶结较好,两侧岩性致密,岩层富水性弱,且补给条件差,断层导水性弱-中等。
2.5.1 F0断层充导水性强
地表未出露,上盘为P1w、P1t1地层,下盘为P1q、P1w地层,上盘地层产状多变,揉皱强烈,倒转翻卷时有发生。
2013年以来补勘的五个钻孔见F0断层破碎带均未发生漏水现象,原勘探的钻孔揭露F0断层破碎带时发生严重漏水现象。F0断层充导水性强。
2.5.2 F4断层充导水性强
出露矿区东部,上盘为P1t3地层,下盘为P1w地层, 56-14号钻孔施工中揭露F4断层破碎带发生岩芯掉块、严重漏水现象,F4断层深部切割了F0断层,与栖霞组灰岩可能有水力联系。F4断层充导水性强。
2.5.3 F突断层充导水性强
原地质报告没有发现,本次调查发现,属F0派生断层,断层产状75 °∠45 °。派生断层与F0断层相交或切穿至栖霞灰岩,分析为导水断层。
除以上三条断层外,其余均为充导水性弱断层。
2.6 岩溶水隐患分析
翠屏山煤矿位于龙岩盆地的东部山区,岩溶的发育程度和突水性符合龙岩盆地的规律性,即浅部及构造带附近岩溶裂隙较发育,一般突水性中等,而深部及正常地段的岩溶裂隙发育较差或不发育,一般突水性弱,属中等-弱的区。
栖霞灰岩大部分分布在煤系~文笔山组之下,深部灰岩整体作为北西高东南低,富水性不均匀,一般浅部强深部弱,属不均匀岩溶裂隙含水岩组。由于F0断层的影响,使深部灰岩与煤系可采煤层发生局部对口或接近,煤层开采时即成为充水含水岩组。
2014年6月12日翠屏山煤矿309采区-40车场掘进迎头发生突水,突水水量400 m3/h,目前被淹井巷水面水位为±0 m水平,突水水量稳定在360 m3/h,水流经±0 m水平井巷排入±0 m水仓,并经水泵抽排至地面井口。2014年9月,±0水平挡水墙建成,挡水墙水头压力保持在2.90 MPa。经分析论证,该突水原因为巷道揭露与深部岩溶水相通的断层破碎带所致,说明深部灰岩局部岩溶发育,矿井受岩溶水威胁。
3 矿井防治水措施
从以上分析可知,翠屏山煤矿是一个水患较严重的矿井,主要的水患威胁有:大气降水隐患威胁、老空水隐患威胁、岩溶水隐患威胁。
3.1 大气降水的防治措施
①做好大青坑防水工程。近年来,矿井投入100多万元,通过铺人工河床的方式,对塔后、大青坑的防水工程进行了修筑,对原有的防水墙、护坡等工程进行加固,并沿地表塌陷区高处设置截流水沟,有效地将水引出塌陷区,防止大气降雨、山坡积水沿塌陷区水渗入到井下。
②做好平时、特别是暴雨期间的地表巡查,并对雨量、水量等原始资料进行认真收集,加强对一些平时难以发现的塌陷区的巡查力度,及时发现新的塌陷区、地裂缝等并进行治理。
③加强小窑巡查,把巡查情况及时上报有关地方政府监管部门,制止小窑破坏翠屏山煤矿地表露头煤柱的行为。
3.2 老空水的防治措施
①加强小窑巡查力度,查明积水老塘和废弃井巷,并建立台帐;积水区及时在采掘工程图上标明其最洼点的具体位置和积水外缘标高,圈出积水老空区的警戒线;一旦发现有小煤越界开采,请求地方政府及时采取措施,关闭超层越界非法开采的小窑。
②开采过程中,督促相邻矿井落实安全协议,严格按《煤矿防治水规定》各留足20 m保安煤柱。
③在下水平开采时,应先了解上水平及其周围的开采情况,把有关的水文资料标注在井上下对照图和采掘工程平面图上,并对有无下山开采或可能造成积水等情况进行分析研究和判断,制定相应的防治措施,做好防范工作。
④对201采区+245、+290等区段老巷进行维修,疏通积水,对小煤采动造成的积水下渗进行拦截治理,减轻+200泵房的排水压力。
3.3 岩溶水的防治措施
①矿井范围内F0断层下盘均为栖霞组(P1q)灰岩,F0断层既是灰岩顶界面又是导水断层面,矿井要根据最新的资料,在采掘工程平面图上划定警戒线、探水线和禁采线来指导生产,严禁开采防隔水煤岩柱,并严格坚持探放水原则。
②对±0 m及以下水平巷道进行底板定期观测,观测有无变形、隆起,有无渗水、涌水,若底板发生变化应立即进行分析治理,防止灰岩承压水突破底板造成涌水。加强地质构造分析,进一步搞清矿井构造,做好预测预报,防止灰岩承压水通过F0派生断层涌入工作面造成透水事故。
③在第四水平开采过程中,要做好水文地质补充调查,通过施工水平钻等,进一步控制F0断层的产状和位置,为留设煤柱提供新的依据,尽量减少煤柱损失,确保安全开采。
4 结 语
翠屏山煤矿是水害较严重的矿井,本文通过对翠屏山煤矿水害现状进行分析,提出具体的水害防治措施,为今后更好地开展矿井防治水工作打下基础。
参考文献:
[1] 鲍道亮.煤矿水害的地质原因和防治对策[J].矿业安全与环保,2002,(3).
[2] 游小鹰,谢如谦,刘贤龙.矿井瞬变电磁法在福建煤矿水害探测中的应 用[J].能源与环境,2012,(4).
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