煤矿水害事故特征分析及避灾方法研究_李汉超.pdf

2021年第1期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-06-03修回日期 2020-07-02 作者简介 李汉超 （1988-） ， 男 （汉族） ， 山西长子人， 助理工程师， 现从事煤矿水文地质技术管理工作。 煤矿水害事故特征分析及避灾方法研究 李汉超* （山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿， 山西 长治 046032） 摘要 煤矿作业作为一种带有安全隐患的行业， 其发生的灾害事故会对工作人员的身心健康造成一定 的伤害， 其中， 水害是煤矿灾害中应引起重视的灾害之一。因此， 基于煤矿作业中水害事故可能引发的 严重性， 首先研究了煤矿不同水源的突水特性， 进而基于分析有针对性地制定出当具有透水征兆时应采 取的方案和措施， 对如何处理水害事故的原则着重分析， 并提出煤矿水害事故发生时候避灾的途径以及 如何自救互救。研究结果表明， 煤矿中不同的水源具有不同的突水特点， 在处理煤矿水害事故时应充分 考虑相应的原则， 比如控制水害范围、 及时抢救遇害者等等。在避灾的过程中， 应严格遵循自救互救的 原则和撤退的注意事项。研究结论以期为煤矿发生水害事故时提供一定的指导和参考。 关键词 水害灾害； 事故处理； 避灾途径 中图分类号 TD12 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202101-0183-03 在煤矿作业可能发生的安全隐患中， 水害灾害是其 中一项重大的事故， 轻微的水害就会对煤矿企业的生产 造成一定的影响， 更严重的水害事故甚至会威胁煤矿生 产的整体安全， 带来非常巨大的经济损失和人身安全隐 患。因此， 为了有效防止煤矿作业中水害事故的发生， 有必要对水害的各类突水特性做进一步的研究， 并根据 不同类别的突水特点做进一步的水害处理研究及水害 避灾探索， 这对煤矿水害事故的应对具有重要的意义。 1不同水源的突水特征 1.1工作面底板灰岩水突水的特点 首先， 采掘工作面压力增加会导致底板膨胀。主要 是指底鼓体积大于500mm的情况。其次， 工作面的底 板会引起裂纹， 并在外力作用下逐渐增大， 然后导致沿 裂纹渗漏。在流动的水的影响下， 裂缝将逐渐增加， 导 致水量增加。如果底板的渗漏量超过一定水平， 此时， 渗煤将停止， 在此阶段， 水的颜色有时会变得清澈， 有时 会变得浑浊。这种情况是指底板的运动。当水变得浑 浊时， 如果底板稳定， 则水的颜色会变得清晰。最终， 当 石灰岩水从工作面的底板破裂时， 顶板和底板会破裂， 水会沿着裂缝喷出。同时， 还会伴随着 “刺耳的水声” ， 有时底板会出现 “底部爆炸” ， 产生很大的声响。与此同 时， 在这个阶段， 会涌出大量呈清澈或浑浊的水。 1.2顶板松散含水层的突水特征 顶板松散的含水层中的突水特征是突水区域内有潮 汐， 随着滴水和淋水， 潮汐会逐渐增加。 经过观察， 可以 发现水中几乎没有细沙。水有时是透明的， 有时是浑浊 的。水和沙的量会增加， 直到发生大量的水和沙的破裂 为止。如果隔离煤柱保留得太小， 工作面顶部就会垮塌， 裂缝与疏松的孔隙含水层连通， 导致涌水量突然增加， 水 色时而清时而浊， 并出现流沙， 流沙经常出现断续。 1.3断层突水特征 岩石层在断层附近相对破裂， 因此造成工作面压力 和喷水量增加的情况时有发生。断层水通常已得到充 分的补给， 大部分为 “活水” ， 很少出现 “挂红” 现象。 在 岩石巷道中挖掘时， 遇到了断层水， 有时在裂缝岩石中 可以看到 “淤泥” ， 并且底部会出现喷射浑浊水的现象。 1.4采空区突水特征 采空区突水主要是由长时间的水积聚引起的， 并 且水中会有很多杂质溶解。供水不畅的水源称为 “死 水” 。 它的特征主要是 “挂红” 的外观， 水的含酸度较 大， 水的味道涩， 有大量的H2S气体 （蛋臭味） ， 吸水迅 速， 流动速度快。 1.5地表水突水特征 地表水的水源主要有大气降水与地表水体， 其中 地表水体主要包括 江河湖泊、 水库沟渠、 坑塘、 池沼泉 水和泥石流等水源。地表水水害的通道， 主要为井口、 183 2021年第1期西部探矿工程 采空冒裂带、 岩溶地面塌陷坑或洞、 断层带以及煤层顶 底板或封孔不良的旧钻孔充水或导水。 2发现透水征兆时应采取的应对措施 （1） 如果发现工作面出现渗水的可能性， 建议立刻 对受水灾威胁的区域停止采掘工作， 并且要求操作人 员立即撤离到安全位置， 与此同时及时向矿井调度室 报告， 采取相应安全保障措施， 分析渗水成因。 （2） 如果在探放水的过程中发现没有岩， 或者有软 的情况， 或者在眨眼过程中水量突然增加， 则必须立刻 停止钻探， 且不能拔出钻杆， 正确方法应该是及时向调 度室报告， 然后派专业人员检查水位。如果情况更为 紧急， 则需要立即撤离该地区的所有作业人员， 在转移 到安全场所后， 等待专业人员采取相关措施进行处理。 （3） 如果调度室发现水质状况异常， 有必要立即启 动应急预案， 根据水流的方向和位置确定如何疏散作 业人员， 设计逃生路线， 然后通知井下作业人员立即撤 离位置。 同时， 还需要向值班负责人报告， 并让周边的 矿山人员了解具体情况。 （4） 根据水量的影响程度， 需要立即调整煤矿井下 的通风系统， 来避免空气对流， 减轻有害气体带来的危 害。矿井应根据浑水的影响程度及时调整井下通风系 统， 避免风速紊乱和有害气体超限。 3处理地下透水事故的原则 （1） 在有必要的时候， 还需要分析洪水的各项特点 及特征， 并需要分析相关因素， 例如静态水位的影响范 围和涌水量。 （2） 要清楚掌握受洪水淹没的范围， 例如， 清楚事 故发生前的人员分布情况， 并找到可以进入的安全通 道， 才可以进入受灾位置。 （3） 人员调查当地地表水体情况， 依据入水量和积 水量进行调整， 排除因为地表水体影响的相关因素， 从 而可以进行灌浆、 堵水。 （4） 在此过程中， 要注意抢修时的通风效果， 并及 时排干水。同时必须及时切断电源， 以防止由于火源 的发生而引起气体爆炸。 （5） 排水后， 要防止顶板坠落和二次透水事故。 （6） 受害人的运输和救援必须按照医疗保护措施 进行。 4避灾互救 4.1避灾原则 遵循从低到高的原则， 避开最近的距离， 同时避免 发生其他次生灾害的原则； 当发生水灾事故时， 有害气 体可能伴随着流出， 并且轨道车道可能正在进行辅助 运输。 因此， 避灾路线中尽量不走回风巷和轨道， 以免 发生二次灾难事故。当该作业点的防洪避灾路线完全 无法避免灾害的威胁时， 可选择其他附近作业地点的 防灾路线来躲避灾害。 如果全部的避灾路线都无法避 开时， 则选择在就近较高的地方等待救援。 4.2撤离时的注意事项 （1） 当我们取水后， 必须随时观察和判断渗透水的 水源、 位置、 入水量， 然后根据相关规定确定撤退路 线。防灾救灾的关键主要是要快速撤离到安全的位 置， 而不要有渗透水进入。 （2） 撤离的时候， 请尽可能地靠近窄的一侧， 并用 力抓住固定物。在逃生过程中， 还必须避开压力比较 高的水流， 同时要预防被冲洗和滚动。然后快速地躲 避到附近的隧道， 转向道路或者其他安全的地方， 以防 止被石块和木材在水中滚动被撞击而造成的伤害。 （3） 在撤退过程中， 需要为穿越的道路交叉口设置相 关标志， 以方便其他人员在逃生时能被及时发现并抢救。 （4） 在逃生的时候， 如果巷道中的路标已经被损坏 了， 导致迷失方向的， 遇险人员可依据营救过程中的风 流， 向上山巷方向撤离。 （5） 如果水量超过了独头山上的下部， 在这样的情 况下， 现场工作人员可以撤退到没有被水淹没的独头 山上得以避难。 （6） 事故发生之后， 人员撤离的路线， 如果被堵塞， 遇险人员不能强行进行冒险。相反， 他们可以选择找 一个相对较安全的地方进行躲避， 耐心等待救援。 4.3被围困时应及时组织自救和相互营救行动 （1） 如果在逃生过程中， 作业人员被水困住而导致 无法逃生的， 则需要快速找到就近的避难孔或可以临 时避难的安全建筑物， 遇险人员可以爬到通道的上层 等待其他人员实施救援。涉险人员在进入避难所之 前， 应在避难所的外面留下明显的迹象、 标记， 让救援 人员可以及时发现自己。 （2） 在避难所时， 应该对现场有必要进行安全检查 和维护工作， 如果发现支撑不好， 则需要立即使用周边 的材料进行处理和维护。如果是旧窑有渗透现象的， 则需要根据实际情况进行处理。 （3） 在撤离的过程中， 遇险人员需要有良好的心理 素质， 情绪保持稳定， 意志坚强并为长期撤离做好心理 准备。疏散期， 每个人需要轮流值班守岗， 其余没有值 守的人员则需要保持躺靠， 尽量减少体力消耗， 做好长 期坚持的准备。 （下转第190页） 184 2021年第1期西部探矿工程 Shanxi ZezhouTiantaiKunda Coal Industry Co., Ltd, Jingcheng Shanxi 048000, China AbstractThe paper mainly analyzes the safety management strate- gy of coal construction site. The paper analyzes the safety prob- lems in the process of coal construction, which can effectively im- prove the safety of coal construction and ensure the smooth prog- ress of coal mining. Through analyzing the safety management strategy of coal construction site, the paper provides security for coal mining and improves the construction effect of coal building. Key wordscoal building；construction site；safety management； strategy （上接第184页） （4） 在疏散现场的人员， 等待救援的过程中， 还应该 定期抽查， 并不断释放遇险的信号， 以方便救援人员能 迅速确定被救援人员的具体位置， 可以及时进行救援。 （5） 涉险人员在等待救援期间， 断水断食， 即使饥饿 难以忍受， 也必须尽可能地克制住自己， 最好不要乱进 食， 如果需要在井中摄取水分， 则尽可能选择相对干净的 水源， 并且使用纱布或衣服进行过滤之后再进行饮用。 （6） 干粮和矿灯必须统一集中分配， 做好长期坚持 的准备。 5研究结论 简而言之， 预防煤矿水害事故是一项艰巨而长期的 任务。大家熟知各类水灾的突水特征， 有助于有效预防 水灾事故的发生。当水灾事故发生时， 采用正确的避灾 措施和处理方法， 可有效防止事故进一步扩大化， 有效 减少人员伤亡与财产损失， 更好地保障矿井安全生产。 参考文献 [1]尹洪亮.煤矿防治水工作主要存在的问题及对策措施[J].能 源与节能，2020533-35. [2]弓美疆.井下工作与防治水结合的必要性探究[J].矿业装备， 2018610-12. 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Study on the Roof Cutting Technology of No Pillar Retain- ing by Blasting in No.9 Coal Seam in Jincheng MiningArea ZHOU Jin-bi1, ZHAO Wei-ye2 Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co., Ltd, Jincheng, Shanxi 048000, China；2.Shanxi Jinmei Group Technology Re- search Institute Co., Ltd, Jincheng Shanxi 048000, China AbstractIn order to improve the recovery rate of mine resources, reduce the amount of roadway excavation and gangue rate, based on the geological conditions of No.9 coal roadway surrounding rock production,Weiting coal mine carried out technical research on gob side entry retaining without coal pillar.In order to improve the safety and high efficiency of the working face, through the technical research, the blasting roof cutting and pressure relief was carried out on the gob side entry retaining 91220 of 91310 fully mechanized working face, and the comprehensive roadway retain- ing measures of “constant resistance anchor cable reinforcement support single column temporary support lagging retaining gangue support“ were adopted.Through the comparative analysis of roadway deation and single pillar pressure monitoring after mining, it shows that the application effect of roadway retaining technology is good, and remarkable economic benefits have been achieved. Key words presplitting blasting； reinforcement of constant resis- tance anchor cable； no coal pillar； gob side entry retaining （上接第187页） （4） 山区作业时必须清除或加固施工区上方的活 石碎块， 并悬挂警示牌提醒作业人员。 2.2.9火灾事故预防措施 （1） 根据施工的具体情况制定消防保卫方案， 建立 健全各项消防安全制度， 严格遵守各项操作规程； （2） 平时加强全体职工安全消防教育， 提高全体职 工安全消防意识； （3） 柴油桶应放置在离机场5m以外的地方， 并清 除周围可燃物， 作业现场要配备充足的消防器材； （4） 施工作业时氧气瓶、 乙炔瓶要与动火点保持 10m的距离， 氧气瓶与乙炔瓶的距离应保持5m以上； （5） 柴油机与塔衣做隔热措施； （6） 切割、 焊接作业时必须清除周围可燃物； （7） 照明灯具与塔衣距离必须大于30mm。 3结束语 钻探施工作业在地勘单位属于危险性较高的行 业， 钻探作业一直是地勘单位安全防护重点之一，必须 采取相应的安全技术和管理措施， 才能预防和避免安 全事故的发生。 190