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【摘要】:水灾是煤矿生产过程中常见的灾害之一,所以,做好防治水工作时保证矿井安全生产的方式之一。本文首先分析了矿井水灾的危害,然后提出了煤矿防治水的方案,最后针对突水现象提出了一些紧急应对措施。
【关键词】:煤矿 防治水 危害 突水
引言
在矿山建设生产过程中,煤矿防治水工作起着重要的作用,做好煤矿防治水工作不仅能减少矿井水害事故的发生,还能保证职工的生命安全,同时也是煤炭企业持续健康发展的基础。
一、矿井水灾的危害
井水灾对矿井生产危害较大,轻则影响矿井生产效率,重则造成淹井人亡的恶性事故。具体来说主要表现在以下几个方面:
1.恶化生产环境。可造成巷道积水,顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿,工作环境恶化,影响个人身体健康。
2.增加排水费用,提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用。
3.缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用。
4.损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损。
5.引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒。
6.当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时,轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没,重则造成矿井淹没、人员伤亡,被迫停产、关井。
二、煤矿防治水方案
1.地面防水措施
地面防水是指在地面修筑防排水工程或采取其他措施,以限制大气降水和地表水补给含水层或直接渗入井下,从而减少矿井用水量。地面防排水工程是保证矿井安全生产的第一道防线,特别是对于以大气降水和地表水作为矿井主要充水来源的矿井尤为重要。
1.1防:在矿井设计时,井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业场地内的主要建筑物的标高,必须高出当地历年的最高洪水位;如因地形限制,难于找到合适的井筒位置,就应修筑坚实的高台,以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区受山洪威胁时,可在山坡上修挖防洪沟堵截山洪并在井口附近迎水流方向修筑防洪堤,以防山洪暴发,洪水直接从井口灌入井下。矿区地表的塌陷区(包括塌陷裂缝、塌陷洞等)、废弃的钻孔及小窑古井等,要用粘土和石块堵塞、填平、夯实,对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区,如果填塞工程量太大,或因某些原因不能进行填塞时,也可采取在其外围挖掘环状排水沟截水,不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠,如确实查明有水流漏失情况,并对矿井安全构成威胁,可在矿区水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑不失水的人工河流。这种办法多用于流量不大或季节性河流。对于水量较大的河流,可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁,但工程大,耗资多,还要涉及到当地工农业生产等许多问题,故不轻易采用,需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。
1.2疏:对矿区内的大面积积水或防水汇集水,可开掘疏水沟渠将积水排走。如果矿井四面是山,积水流不出去,可以开凿隧洞,把水引到矿区以外。修筑疏水沟渠时,应避开煤层和含水层露头、地表裂缝等,以防地表水渗入井下。
1.3排:对于地势低洼,水流疏排不出去,或洪水季节河水有倒流现象的矿区,可在泄洪总沟的出口处建立水闸,设置排洪站,利用水泵向外排水。
1.4截:在井口和工业场地上游的有利地形处,雨季前把水放到最低水位,以争取最大蓄洪量,减少对矿井的威胁。如果在山区,矿井应当查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况,疏水能力和有关水利工程等情况;了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况;掌握当地历年降水量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系统的规定外,还应当避开可能发生泥石流、滑坡的地段。山区以截为主,防截结合;配合建水库、挖鱼鳞坑种树,挖掘山前顺水沟,以减少矿区雨季洪峰流量;山区以外以防为主,防排结合。在可能往井下漏水的石灰岩露头周围筑堤挖沟,构成防洪包围圈,并在排洪沟下口建立水闸和排洪站,准备河水倒灌时往外排水;山区内以疏为主,疏排结合。即在区内挖中央排洪道,修建石渠,在塌陷区设泵站,将区内积水排出并引导到矿区以外。矿井井口及工业场地内建筑物的标高低于当地历年最高洪水位的,应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他防排水措施。
2.井下防治水措施
井下防水是保证矿井安全生产的第二道防线。井下防水措施包括探放水、留设防水煤柱、建防水构筑物等。
2.1探放水:是在一些矿井范围内,对小窑老空、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置和含水情况尚不清楚的清况下进行的。当采掘工作面接近这些地区时,为消除隐患而事先进行超前探水,探明工作面前面的水情,在有水时根据水量的大小有控制地将水放出后,再进行采掘工作,以保证安全生产。
2.2留设防水煤柱:在矿井可能受水害威胁的地段设一定高度或宽度的煤柱,可以堵截水源流入矿井巷道,这段煤柱称为防水煤柱。留设防水煤柱需要一定的条件,煤层直接被疏松含水层覆盖或位于疏松含水层以及地表水体之下,而含水层或地表体又无法疏干时,应设防水煤柱;煤层局部位于强含水层之下时应留设防水煤柱;煤层直接与强含水层接触或与强含水层接触又被局部掩盖时应留设防水煤柱;巷道接近底板承压含水层时,如有底板突破的危险,则应留设防水煤柱;煤层与充水断层或岩溶陷落柱接触时应留设防水煤柱;巷道接近被淹井巷,积水量很大又不宜疏干时应设防水煤柱。
2.3构筑防水建筑物:为了避免矿井受突然涌水的袭击或者使用井下局部地区的涌水不波及其他地区,拦截水源,将生产区与突水水源隔开,需在井下适当地点构筑水闸门或水闸墙。水闸门一般设置在可能发生涌水需要拦截而平时仍需运输或行人的巷道内。对于大水矿井必须设计密封式泵房,以保证矿井全部淹没而泵房与变电所安然无恙,仍可照常运转、排水以至恢复矿井的正常生产。
三、矿井突水事故的应急措施
当井下出现突水征兆时,必须停止作业。矿井一旦发生突水事故,事故地点人员应及时汇报矿调度室,立即报警,矿调度室用电话联系所有受水威胁地点的人员,按规定的避灾路线撤离到安全地点,电话联系时首先通知中央泵房工作人员。矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报,并通知救护队及相关部门。成立救灾指挥部,有组织按步骤处理灾害。救灾指挥部成立后,应迅速判定突水性质、突水点的位置、突水形式、影响范围、突水量等情况,搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员,分析被困人员躲避地点;根据突水量大小和矿井排水能力,积极采取措施进行堵水、排水。就地加固工作地点的支架,尽可能设法堵住出水点,阻止范围扩大。在人员撤出后,要及时关闭防水闸门。
在撤离人员的同时,有关技术人员要定时观测水量变化情况,取样进行水质化验,对所有井上、下水文地质观测点及井下各出水点进行定时观测、分析水源、估算预计水量、测定水位上涨速度、计算淹没时间和淹没范围,并及时向矿上汇报。
同时尽快恢复灾区通风,防止瓦斯和其他有害气体积聚和发生熏人事故。排水后,进行侦察抢险时,要防止冒顶,掉底和二次突水事故的发生。
透水事故发生后常常有人被困井下,指挥人员应本着”救人是第一任务”的原则,正确判断遇险人员可能躲避的地点,科学分析该地点是否具有人员生存的条件。对可能生存的遇险人员,应利用一切可能的方法向他们输送新鲜空气、饮料和食物,以延长待救时间。
作为透水事故的抢救人员还有必要掌握井下被困人员的生存条件(空气条件、食物条件等)。在抢救长期被困井下的人员时,如不采取相应措施幸存人员也会死亡。禁止用灯光照射他们的眼睛,保持体温,进行体检并给予必要的治疗(包扎、输液等);不能立即抬出井口,让其逐渐适应环境;不能吃硬食和过量食物,以免损坏消化系统;短期内不要让其亲友探视,以免过度兴奋造成血管破裂。
结束语:加强管理,加大资金投入,加强技术管理是全面做好煤矿防治水工作的保证,也是各个环节能够有效安全运行的保证。煤矿行业要对存在安全隐患的环节时刻保持清醒,加强技术监管工作,实现煤矿应有的经济效益。
【关键词】:煤矿 防治水 危害 突水
引言
在矿山建设生产过程中,煤矿防治水工作起着重要的作用,做好煤矿防治水工作不仅能减少矿井水害事故的发生,还能保证职工的生命安全,同时也是煤炭企业持续健康发展的基础。
一、矿井水灾的危害
井水灾对矿井生产危害较大,轻则影响矿井生产效率,重则造成淹井人亡的恶性事故。具体来说主要表现在以下几个方面:
1.恶化生产环境。可造成巷道积水,顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿,工作环境恶化,影响个人身体健康。
2.增加排水费用,提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用。
3.缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用。
4.损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损。
5.引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒。
6.当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时,轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没,重则造成矿井淹没、人员伤亡,被迫停产、关井。
二、煤矿防治水方案
1.地面防水措施
地面防水是指在地面修筑防排水工程或采取其他措施,以限制大气降水和地表水补给含水层或直接渗入井下,从而减少矿井用水量。地面防排水工程是保证矿井安全生产的第一道防线,特别是对于以大气降水和地表水作为矿井主要充水来源的矿井尤为重要。
1.1防:在矿井设计时,井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业场地内的主要建筑物的标高,必须高出当地历年的最高洪水位;如因地形限制,难于找到合适的井筒位置,就应修筑坚实的高台,以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区受山洪威胁时,可在山坡上修挖防洪沟堵截山洪并在井口附近迎水流方向修筑防洪堤,以防山洪暴发,洪水直接从井口灌入井下。矿区地表的塌陷区(包括塌陷裂缝、塌陷洞等)、废弃的钻孔及小窑古井等,要用粘土和石块堵塞、填平、夯实,对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区,如果填塞工程量太大,或因某些原因不能进行填塞时,也可采取在其外围挖掘环状排水沟截水,不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠,如确实查明有水流漏失情况,并对矿井安全构成威胁,可在矿区水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑不失水的人工河流。这种办法多用于流量不大或季节性河流。对于水量较大的河流,可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁,但工程大,耗资多,还要涉及到当地工农业生产等许多问题,故不轻易采用,需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。
1.2疏:对矿区内的大面积积水或防水汇集水,可开掘疏水沟渠将积水排走。如果矿井四面是山,积水流不出去,可以开凿隧洞,把水引到矿区以外。修筑疏水沟渠时,应避开煤层和含水层露头、地表裂缝等,以防地表水渗入井下。
1.3排:对于地势低洼,水流疏排不出去,或洪水季节河水有倒流现象的矿区,可在泄洪总沟的出口处建立水闸,设置排洪站,利用水泵向外排水。
1.4截:在井口和工业场地上游的有利地形处,雨季前把水放到最低水位,以争取最大蓄洪量,减少对矿井的威胁。如果在山区,矿井应当查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况,疏水能力和有关水利工程等情况;了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况;掌握当地历年降水量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系统的规定外,还应当避开可能发生泥石流、滑坡的地段。山区以截为主,防截结合;配合建水库、挖鱼鳞坑种树,挖掘山前顺水沟,以减少矿区雨季洪峰流量;山区以外以防为主,防排结合。在可能往井下漏水的石灰岩露头周围筑堤挖沟,构成防洪包围圈,并在排洪沟下口建立水闸和排洪站,准备河水倒灌时往外排水;山区内以疏为主,疏排结合。即在区内挖中央排洪道,修建石渠,在塌陷区设泵站,将区内积水排出并引导到矿区以外。矿井井口及工业场地内建筑物的标高低于当地历年最高洪水位的,应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他防排水措施。
2.井下防治水措施
井下防水是保证矿井安全生产的第二道防线。井下防水措施包括探放水、留设防水煤柱、建防水构筑物等。
2.1探放水:是在一些矿井范围内,对小窑老空、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置和含水情况尚不清楚的清况下进行的。当采掘工作面接近这些地区时,为消除隐患而事先进行超前探水,探明工作面前面的水情,在有水时根据水量的大小有控制地将水放出后,再进行采掘工作,以保证安全生产。
2.2留设防水煤柱:在矿井可能受水害威胁的地段设一定高度或宽度的煤柱,可以堵截水源流入矿井巷道,这段煤柱称为防水煤柱。留设防水煤柱需要一定的条件,煤层直接被疏松含水层覆盖或位于疏松含水层以及地表水体之下,而含水层或地表体又无法疏干时,应设防水煤柱;煤层局部位于强含水层之下时应留设防水煤柱;煤层直接与强含水层接触或与强含水层接触又被局部掩盖时应留设防水煤柱;巷道接近底板承压含水层时,如有底板突破的危险,则应留设防水煤柱;煤层与充水断层或岩溶陷落柱接触时应留设防水煤柱;巷道接近被淹井巷,积水量很大又不宜疏干时应设防水煤柱。
2.3构筑防水建筑物:为了避免矿井受突然涌水的袭击或者使用井下局部地区的涌水不波及其他地区,拦截水源,将生产区与突水水源隔开,需在井下适当地点构筑水闸门或水闸墙。水闸门一般设置在可能发生涌水需要拦截而平时仍需运输或行人的巷道内。对于大水矿井必须设计密封式泵房,以保证矿井全部淹没而泵房与变电所安然无恙,仍可照常运转、排水以至恢复矿井的正常生产。
三、矿井突水事故的应急措施
当井下出现突水征兆时,必须停止作业。矿井一旦发生突水事故,事故地点人员应及时汇报矿调度室,立即报警,矿调度室用电话联系所有受水威胁地点的人员,按规定的避灾路线撤离到安全地点,电话联系时首先通知中央泵房工作人员。矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报,并通知救护队及相关部门。成立救灾指挥部,有组织按步骤处理灾害。救灾指挥部成立后,应迅速判定突水性质、突水点的位置、突水形式、影响范围、突水量等情况,搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员,分析被困人员躲避地点;根据突水量大小和矿井排水能力,积极采取措施进行堵水、排水。就地加固工作地点的支架,尽可能设法堵住出水点,阻止范围扩大。在人员撤出后,要及时关闭防水闸门。
在撤离人员的同时,有关技术人员要定时观测水量变化情况,取样进行水质化验,对所有井上、下水文地质观测点及井下各出水点进行定时观测、分析水源、估算预计水量、测定水位上涨速度、计算淹没时间和淹没范围,并及时向矿上汇报。
同时尽快恢复灾区通风,防止瓦斯和其他有害气体积聚和发生熏人事故。排水后,进行侦察抢险时,要防止冒顶,掉底和二次突水事故的发生。
透水事故发生后常常有人被困井下,指挥人员应本着”救人是第一任务”的原则,正确判断遇险人员可能躲避的地点,科学分析该地点是否具有人员生存的条件。对可能生存的遇险人员,应利用一切可能的方法向他们输送新鲜空气、饮料和食物,以延长待救时间。
作为透水事故的抢救人员还有必要掌握井下被困人员的生存条件(空气条件、食物条件等)。在抢救长期被困井下的人员时,如不采取相应措施幸存人员也会死亡。禁止用灯光照射他们的眼睛,保持体温,进行体检并给予必要的治疗(包扎、输液等);不能立即抬出井口,让其逐渐适应环境;不能吃硬食和过量食物,以免损坏消化系统;短期内不要让其亲友探视,以免过度兴奋造成血管破裂。
结束语:加强管理,加大资金投入,加强技术管理是全面做好煤矿防治水工作的保证,也是各个环节能够有效安全运行的保证。煤矿行业要对存在安全隐患的环节时刻保持清醒,加强技术监管工作,实现煤矿应有的经济效益。