在矿井生产过程中,渗入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或采煤工作面的任何水源水,统称矿井透水。
它是由于矿井在建设和生产过程中,防治水措施不到位而导致地表水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道无控制地涌入矿井工作面,造成作业人员伤亡或矿井财产损失,所以透水是一种水灾事故。
透水事故实际上其专业术语应为“突水”事故,在地质、矿产等专业文献中皆称为突水,可能在媒体在报道“突水”事故时,因方言发音等原因,误作“透水”,而广为流传。
灾难危害
据权威部门统计数字,2005年煤矿事故3341起,死亡5986人;2006年煤矿事故死亡人数为4746人;2009年,发生各类煤矿事故1616起,死亡2631人。其中,煤矿透水和瓦斯爆炸伤亡大,往往造成较大事故、重大事故,甚至特大事故。
2010年3月28日14时30分左右,山西王家岭煤矿矿北翼盘区101回风顺槽发生透水事故,初步判断为小窑老空水。事故造成153人被困。经全力抢险,115人获救,另有38名矿工遇难。
2011年13日凌晨一点多甘肃省白银市景泰县通达煤矿发生透水事故,七名矿工被困井下,并全部遇难。
2018年4月25日6时35分,阿克苏地区库车县永新矿业有限责任公司永新煤矿在其A302轨道上山掘进工作面发生一起透水事故,造成当班4名工作人员被困。经过救援,2名工人获救,2名工人遇难。
一、透水规律
采掘工作面发生透水事故。即是高位水的沟通,补给下流,水位越高,压力越大,这就是透水的一般规律。
(1) 凡是与地面、井下水互相贯通的老空废巷、断层、裂隙等,都一定有水的积存。这条规律就说明,当井下采掘工作遇到有补给水源的老窿、废巷、裂隙、钻孔等。必须采取防水措施,防止透水事故的发生。
(2)积水区的水位越高,压力就越大。在处理水位高的积水时。因作用于煤(岩)壁的压力大。煤(岩)会被压破造成穿水。必须采取分段的方法,将高位积水由上而下,分段进行探放,疏干地层水。
(3)透水前,一定有预兆。这是从多次透水事故的教训中总结出的一条科学结沦。若广大井下职工掌握这一规律,发现透水预兆时,撤出人员,停止作业,采取措施,加固探放水地点的支护, 就会防止透水事故的发生。
二、透水预兆
采掘工作面发生透水前一般都有如下预兆:
主要征兆
1、挂红。矿井水中含有铁的氧化物,在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面煤岩体表面时,会呈现暗红色水锈,这种现象叫挂红。
2、挂汗。积水区的水在自身压力作用下,通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上结成许多水珠。
3、水叫。含水层或积水区内的高压水,向煤岩裂隙挤压时,与两壁摩擦会发出“嘶嘶”叫声,这说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了。有时还能听到空洞的泄水声,这是明显的突出征兆。
4、空气变冷,采掘工作面温度下降。采掘工作面接近积水区域时,空气温度会下降,空气变冷或水蒸气大,有雾气产生,煤壁发凉,人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉。
5、出现雾气。当采掘工作面气温较高时,从煤壁渗出的积水,会被蒸发而形成雾气。
6、顶板淋水加大;顶板来压,底板鼓起,并有渗水。。
7、水色发混,有臭味。
8、采掘工作面有害气体增加。积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体。
9、裂隙出现渗水,出现压力水流等。这表明已接近水源,应密切注意水流的变化情况,如果出水清静,则离积水区较远;若浑浊,则离积水区已近。
10、采掘工作面的有害气体如瓦斯、二氧化碳、硫化氢气体增加,氧含量下降。
11、煤层变冷,煤层含水增大时,热导率增大,所以,用手摸煤壁时,有发凉的感觉。
12、煤壁发潮发暗。干燥光亮的煤体,由于水的渗人。变得潮湿、暗淡,如果挖去表层,里面还是这样,说明附近有积水。
如果矿井水的类型不同,出现的预兆也不相同:
(1)老空水。老空水年代久远,水量补给较差,属于“死水”。所以有挂红、酸度大、水味发涩的特点。
(2)断层水。断层附近的岩层较为破碎,一般情况下,会出现工作面来压,淋水增大。断层水的补给较充分,多属“活水”。因此,很少出现挂红,水无涩味而发甜,在岩巷中遇到断层水,有时能从岩逢中见到淤泥,底部出现射流,水呈黄色等预兆。
(3) 溶洞水。大多在石灰岩中遇到,有时出现顶板来压,柱窝渗水,裂缝渗水等现象。由于溶洞长期受水侵蚀。水呈黄色或灰色,有时带有臭味或出现挂红。
(4) 冲积层水。在浅部掘进井筒时。常遇到冲积层水。如隔离煤柱过小,回采冒落后,裂缝沟通冲积层时,也能遇到冲积层水。冲积层水的特点,开始时水较小,水色发黄,往往夹带有砂子,以后逐渐变大。
由于各种原因,有时会遇到特殊情况,如过断层时,没有出现透水预兆,只是压力增大,支柱断裂,有的巷道上方是一条盲巷或老空。并有较厚的淤泥杂物隔离堵塞,预兆不明显,造成一种假象。结果当巷道掘过后引起岩石松动。突然发生透水等。因此,在这些情况下作业时,必须保持警惕,注意水情,并采取有效措施,防止透水事故的发生。
三、注意事项
⑴透水后,应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌水量、发生原因、危害程度等情况,根据预防灾害计划中规定的撤退路线,迅速撤退到透水地点以上的水平,而不能进入透水点附近及下方的独头巷道。
⑵行进中,应靠近巷道一侧,抓牢支架或其它固定物体,尽量避开压力水头和泄水主流,并注意防止被水中滚动矸石和木料撞伤。
⑶如透水后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。
⑷在撤退沿途和所经过的巷道交叉口,应留设指示行进方向的明显标志,以提示救护人员的注意。
⑸人员撤退到竖井,需从梯子间上去时,应遵守秩序,禁止慌乱和争抢。行动中手要抓牢,脚要蹬稳,切实注意自己和他人的安全
⑹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,等待救护人员的营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。
四、应急要点
井下工作人员应绝对听从班组长的统一指挥,按预先安排好的退却路线进行撤离,不要惊慌失措,各奔东西。万一迷失方向,必须朝有风流通过的上山巷道方面撤退。
事故发生后,如果有人受伤,应积极进行现场抢救。出血者立刻止血,骨折者要及时固定和搬运。
如透水事故发生并有瓦斯喷出可能时,探水人员带防护器具,或者在工作地点加强通风,保持空气的新鲜和畅通。不可把通风机关闭。
被水隔绝在掌子面或上山巷道的作业人员应清醒沉着,不要慌乱,尽量避免体力消耗。全体井下人员还应做长期坚持的准备,所带干粮要统一分配,不要无谓的浪费掉;关闭作业人员的矿灯,只留一盏灯代照明使用。
井下透水事故发生后,应尽快通过各种途径向井下、井上指挥机关报告,以便迅速采取营救措施。
五、自救措施
⑴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。如系老空透水,则须在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘,防止被涌出的有害气体伤害。进入避难硐室前,应在硐室外留设明显标志。长沙科瑞德电气紧急避难系统(http://www.crde.cn/products_detail/productId=74.html)。
⑵在避灾期间,遇险矿工要有良好的精神心理状态,情绪安定、自信乐观、意志坚强。要坚信上级领导一定会组织人员快速营救;坚信在班组长和有经验老工人的带领下,一定能够克服各种困难,共渡难关,安全脱险。要作好长时间避灾的准备,除轮流担任岗哨观察水情的人员外,其余人员均应静卧,以减少体力和空气消耗。
⑶避灾时,应用敲击的方法有规律、间断地发出呼救信号,向营救人员指示躲避处的位置。
⑷被困期间断绝食物后,即使在饥饿难忍的情况下,也应努力克制自己,决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时,应选择适宜的水源,并用纱布或衣服过滤。
⑸长时间被困在井下,发觉救护人员到来营救时,避灾人员不可过度兴奋和慌乱。得救后,不可吃硬质和过量的食物,要避开强烈的光线,以防发生意外。
六、救护
⑴在井下发现被困人员时,禁止用头灯光束直接照射被困人员的眼睛,以避免在强光刺射下瞳孔急剧收缩,造成失明。可用红布、纸张、衣服等罩住头灯,使光线减弱,也可以用布把被困人员眼睛蒙住,使瞳孔逐渐收缩,待恢复正常后才能见强光。
⑵发现被困人员时,不可立即抬运出井,应注意保持体温,抬到安全地点并在救护队的保护下,派医生对被困人员的身体进行检查,并给予必要的治疗(如包扎、输液、注射等)。
⑶在被困人员长期未进食的情况下,不能吃硬食物和过量饮食,以免发生意外,造成不良后果。
⑷救护队到达被困人员躲避地点时,在检查后确认躲避处无火源和其他危害时,可打开氧气瓶并放氧,使空气中氧含量增加。对于无氧气呼吸器的人员,禁止到躲避地点去。
⑸在搬运被困人员时,要轻拍轻放,保持平衡,避免震动。
七、恢复
矿井被淹没后,排除积水是极为重要的。排水工作很复杂,首先要对水源进行调查研究,然后选择适当能力的排水设备,组织力量进行排水和恢复工作。排水的方法有:
⑴直接排干法。就是增加排水能力,直接把井巷中的积水全部排干,此法只能在水量不大或水源有限的情况下采用。
⑵先堵后排法。当井下涌水量特别大,增大水泵能力不可能将水排干时,则必须先堵住涌水通道,然后再进行排水。
在整个恢复工作期间,必须十分注意通风工作,排出有害气体。
排水期间的安全措施有:
⑴经常检查瓦斯。当井筒空气中瓦斯含量达1%时,停止向井下输电排水直到瓦斯含量降到1%以下。
⑵及时检查其他有害气体。
⑶严禁在井筒内或井口附近用明火灯或出现其他火源。
要加强通风,使瓦斯含量保持在1%以下
⑷在井筒内安装排水管或进行其他工作的人员,都必须佩带安全带和自救器。
⑸在恢复井巷时,应特别注意防止冒顶与坠井事故。
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