礦井水害防治技術(shù)
主 講:周久和
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四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心
目錄
1、前言
2、幾起水災(zāi)事故案例
3、第一節(jié) 發(fā)生礦井水災(zāi)的原因分析
4、第二節(jié) 礦井水災(zāi)防治技術(shù)
5、第三節(jié) 防治水安全管理
6、第四節(jié) 井下探水、排水
前言
我們知道:煤礦在開(kāi)拓和開(kāi)采過(guò)程中,常會(huì)遇到地下水滲入巷道,或者部分大氣降水和地表水流入井下,嚴(yán)重的造成礦井突水,釀成重特大事故,成為阻礙采掘工作的不利因素,影響煤礦的安全生產(chǎn)。
我國(guó)為做好防治水災(zāi)害工作專門出臺(tái)了《煤礦防治水規(guī)定》。充分說(shuō)明政府對(duì)該項(xiàng)工作的重視程度。
水災(zāi)害的相關(guān)概念:
1、凡是在煤礦開(kāi)拓采掘過(guò)程中,滲入、淋入、流入、灌入和潰入井筒或工作面的任何水源水,統(tǒng)稱為礦井水。
2、凡因井巷、工作面與含水層、老窯、采空區(qū)、古井、被淹巷道,地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接通或溝通而產(chǎn)生的出水事故,稱為煤礦突水。
3、凡由于突水,停電或設(shè)備故障,山洪泄入,巷道塌方,影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或煤礦安全的,增加噸煤成本和使煤礦局部或全部被淹沒(méi)的煤礦水,礦工被困(淹)井下,稱為煤礦水災(zāi)。
4、針對(duì)受水災(zāi)的煤礦而采取的搶險(xiǎn)排水為主要技術(shù)手段,以搶救遇險(xiǎn)礦工,恢復(fù)被淹煤礦排水能力為目的的一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng),稱為煤礦水災(zāi)救治。
水災(zāi)的危害:
礦井水災(zāi)防治是煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),礦井水災(zāi)已成為僅次于瓦斯的煤礦第二大災(zāi)害。
1、通過(guò)初步統(tǒng)計(jì),各種災(zāi)害平均每次事故的死亡人數(shù)為:瓦斯5.54人,火災(zāi)0.56人,水災(zāi)5.58人,冒頂1.18人。可以看出瓦斯和水災(zāi)每起的死亡率最高,數(shù)字驚人。
2、各種災(zāi)害的損失。平均每起事故計(jì)算結(jié)果是瓦斯11.52萬(wàn)元/起,火災(zāi)13.61萬(wàn)元/起,水災(zāi)16.00萬(wàn)元/起,冒頂3.22萬(wàn)元/起。其中水災(zāi)害的損失最高。
3、各種災(zāi)害的工作日損失統(tǒng)計(jì)為瓦斯16954工日,火災(zāi)15500工日,水災(zāi)18590工日,冒頂5222工日,以水災(zāi)工作日損失最多。
2008年7月21日15時(shí)15分左右,廣西壯族自治區(qū)右江礦務(wù)局那讀煤礦井下掘進(jìn)工作面發(fā)生一起特大透水事故。事故發(fā)生時(shí)共有57人被困井下。經(jīng)全力搶救,截至23日21時(shí),已有21人獲救生還,7人死亡,尚有29人下落不明。據(jù)初步分析,該礦在探水過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)透水征兆,但未及時(shí)采取措施,致使上部采空區(qū)積水潰入,水量約1.5萬(wàn)立方米,導(dǎo)致回采工作面被淹。
2007年7月28日20時(shí)至29日8時(shí),河南省三門峽市突降暴雨,降雨量達(dá)115.2毫米。7月29日8時(shí)30分左右,河南陜縣支建煤礦東風(fēng)井,因河床水通過(guò)采空區(qū)涌入井下,導(dǎo)致井下兩條水平巷道和兩條傾斜巷道被淹沒(méi)。當(dāng)班下井的102名礦工中33人及時(shí)升井,其余69人被困。接到事故報(bào)告后,國(guó)家安監(jiān)總局局長(zhǎng)李毅中率有關(guān)人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)搶險(xiǎn)救援。溫家寶總理兩度批示要求全力救援礦工。8月1日12時(shí)53分,隨著最后一名礦工安全升井,69名礦工在井下被困75個(gè)多小時(shí)后全部生還。
河南陜縣支建煤礦東風(fēng)井剖面圖
河南陜縣支建煤礦東風(fēng)井示意模型圖
2010年7月31日13時(shí)30分,黑龍江省雞西市恒山區(qū)恒鑫源煤礦3號(hào)采煤上山發(fā)生透水事故,有24名作業(yè)人員被困井下。該礦為國(guó)有地方煤礦,核定能力6萬(wàn)噸/年,已列為2010年關(guān)閉礦井,經(jīng)區(qū)、市驗(yàn)收,同意進(jìn)行回收、回撤。
初步分析透水水源為采空區(qū)積水,透水水量約90余萬(wàn)立方米。事故原因是井下作業(yè)過(guò)程中,煤層頂板受到破壞,通過(guò)斷層破碎帶與原大恒山采空區(qū)積水相連,導(dǎo)致透水事故發(fā)生。
2010年10月27貴州安順市普定縣馬場(chǎng)鎮(zhèn)大坡煤礦回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面發(fā)生透水事故死12人傷1人
救援人員進(jìn)入發(fā)生透水事故的煤礦井內(nèi)進(jìn)行排水、排查和搜救。
事故發(fā)生時(shí),井下共有50名工人作業(yè)。事故發(fā)生后,37人安全升井,1人受傷。目前搜救工作已經(jīng)結(jié)束,事故共造成12人死亡,1人受傷。
10月27日,發(fā)生透水事故的貴州安順普定縣馬場(chǎng)鎮(zhèn)大坡煤礦一名遇難者遺體升井
第一節(jié)、發(fā)生礦井水災(zāi)的原因分析
1)大氣降水
大氣降水是礦井充水主要因素之一。除了一部分被蒸發(fā)和隨河流流走以外,另一部分則沿著巖石的孔隙、裂隙滲入礦井。
大氣降水在不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同開(kāi)采深度對(duì)礦井充水的影響也不相同。在降雨量少的西北地區(qū),礦井涌水量就?。辉诮邓慷嗟哪戏降貐^(qū),礦井涌水量就大。
2)地表水
位于礦井附近或直接分布在礦井以上的地表水,如河流、湖泊、水溏、水庫(kù)等是礦井充水重要因素。
地表水直接或間接地通過(guò)巖石的孔隙、裂隙、巖溶等進(jìn)入礦井。
圖一地形對(duì)大氣降水補(bǔ)給含水層的影響示意圖
1-地表 2-含水層
4)地質(zhì)構(gòu)造 大量流入礦井的水往往和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)有關(guān)。斷層破碎帶常是地下水的通道和聚積區(qū),沿?cái)鄬悠扑閹Э蓽贤ǜ鱾€(gè)含水層,并與地表水發(fā)生水力聯(lián)系,是造成突然大量涌水的原因,如圖二所示。
圖三 斷層涌水示意圖
1-含水層 2-煤層
2、人為因素
礦井充水的人為因素,包括舊淹沒(méi)巷道(老窯、采空區(qū)積水),未封閉的鉆孔及不正確的開(kāi)采方法等
1)舊淹沒(méi)巷道
舊淹沒(méi)巷道在老窯或者廢棄的巷道中,積存著大量的地下水,一旦揭露舊巷道,就會(huì)造成嚴(yán)重水患,老窯和舊巷涌水時(shí),常帶有大量碎屑物和酸性水(H2S),能破壞巷道設(shè)施和開(kāi)采設(shè)備。
2)未封閉的鉆孔
當(dāng)鉆孔未封閉或者封孔質(zhì)量不符合規(guī)定要求時(shí),鉆孔可成為地下水的自然通道,巷道掘進(jìn)遇到鉆孔時(shí)會(huì)造成大量涌水。
3)不正確的開(kāi)采方法
如巷道布置不合理、采煤方法不正確,都可能造成大量的水流入巷道。當(dāng)采空區(qū)頂板采用垮落法進(jìn)行采煤時(shí),常引起地表下沉,造成裂隙漏斗,地表水就會(huì)涌入井下。此外,在斷層含水區(qū)由于放炮震動(dòng)或發(fā)生冒頂事故時(shí),也會(huì)發(fā)生涌水現(xiàn)象,有時(shí)會(huì)造成突然涌水。如圖四所示
圖四 開(kāi)采后覆巖破壞形成覆巖破壞三帶、地下水沿裂隙進(jìn)入工作面造成水災(zāi)害
在河谷地區(qū)或水體下采煤時(shí),要特別注意巷道設(shè)計(jì)的合理性,選擇正確的采煤方法,防水措施一定要嚴(yán)密周全。
所有礦井的井口,都必須布置在歷年最高洪水位以上,以免造成洪水灌入井下。
煤礦企業(yè)每年雨季前必須對(duì)防治水工作進(jìn)行全面檢查。
雨季受水威脅的礦井,應(yīng)當(dāng)制定雨季防治水措施,建立雨季巡視制度并組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍,儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。當(dāng)暴雨威脅礦井安全時(shí),必須立即停產(chǎn)撤出井下全部人員,只有在確認(rèn)暴雨洪水隱患徹底消除后方可恢復(fù)生產(chǎn)。
第二節(jié) 礦井水災(zāi)防治技術(shù)
一、必須弄清礦井范圍內(nèi)的水源
1、地面水源
大氣降水(洪水)、地表水(水庫(kù)、河流);
2、井下水源
含水層水、沖擊層水、斷層水、老窯水、采空區(qū)積水、溶洞水、鉆孔水、暗河水。
二、必須弄清楚礦井內(nèi)有哪些涌水通道
井筒、塌陷裂縫、斷層、裂隙、溶洞、古井、小窯、鉆孔;
三、教會(huì)職工識(shí)別透水前的預(yù)兆:
1.透水預(yù)兆:
掛汗、掛紅、空氣變冷、發(fā)生霧氣及硫化氫氣味、水叫、發(fā)生片幫冒頂及底鼓、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、或嚴(yán)重裂隙、發(fā)生涌水、水色發(fā)渾有臭味等。
2、透水預(yù)兆的識(shí)別技術(shù)
1)巷道壁或煤壁掛汗。在掘進(jìn)巷道過(guò)程中,如果煤層中或其上圍巖內(nèi)賦存高壓水,該水必透過(guò)微孔裂隙而凝聚于巖(煤)表面。由于巖(煤)壁溫度低于巷道中空氣溫度,便在巖(煤)壁上出現(xiàn)小水洙,類似人出汗一樣。
2)煤層松軟發(fā)潮,光澤由亮變暗,工作面溫度明顯下降。這是由于積水的滲透而帶來(lái)的變化,如掘進(jìn)一段仍然如此,則說(shuō)明附近有積水。
3)煤壁掛紅。這是由于老空積水中有鐵的氧化物或有硫化鐵等物質(zhì),能使煤壁出現(xiàn)紅銹色的水洙,這表明采掘已接近老空積水區(qū)。如出現(xiàn)甜味、呈黃色或帶有泥沙,說(shuō)明已接近斷層水或流沙層水。溶洞水常略帶臭味,呈黃色或灰色。
透水預(yù)兆的識(shí)別技術(shù)
4)工作面產(chǎn)生霧氣。這是由于工作面溫度下降后與較高溫度的空氣相遇而形成的。
5)工作面淋水加大或突然涌水。
6)在工作面能聽(tīng)到煤層中有嘶嘶的水聲,說(shuō)明即將接近老空積水。如出現(xiàn)這種情況,全部工作人員應(yīng)立即撤離現(xiàn)埸。
7)頂板異常。因頂板含水而產(chǎn)生壓力造成頂板來(lái)壓,頂板出現(xiàn)淋水,煤壁片邦和掉渣,底板出現(xiàn)鼓起和滲水等異?,F(xiàn)象。
8)有害氣體增加。這一征兆說(shuō)明采掘工作面已接近積水區(qū),此時(shí)空氣中瓦斯和二氧化碳含量將增加,并可能出現(xiàn)硫化氫氣體。
掘進(jìn)工作面或其它地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆時(shí),必須停止作業(yè),采取措施,報(bào)告礦井調(diào)度室。如情況緊急必須立即發(fā)出警報(bào),撤出所受水威脅地點(diǎn)人員。
第三節(jié)、防治水安全管理
《煤礦防治水規(guī)定》中明確要求:
1、煤礦防治水工作應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘,先治后采”的原則,落實(shí)“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施。
2、煤礦法定代表人或煤礦主要負(fù)責(zé)人(含實(shí)際控制人)是防治水工作的第一責(zé)任人。
3、煤礦要建立健全水害防治工作各級(jí)崗位責(zé)任制、水害防治技術(shù)管理制度、水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度和水害隱患排查治理制度等。
4、 煤礦要編制中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃和年度防治水計(jì)劃,并組織實(shí)施。
5、煤礦井田內(nèi)及周邊區(qū)域水文地質(zhì)條件不清的,嚴(yán)禁進(jìn)行采掘活動(dòng)。要加強(qiáng)對(duì)職工防治水知識(shí)的培訓(xùn)和教育,提高安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì)。
防治水安全管理
煤礦企業(yè)的礦井防治水安全管理工作,必須具備以下條件:
(1)有足夠的經(jīng)過(guò)正規(guī)學(xué)習(xí)或培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)人員和正常工作的裝備。
(2)有水害威脅的礦井必須有2臺(tái)以上完好的探水鉆,并配備專職水文地質(zhì)人員。
(3)地測(cè)部門有嚴(yán)格的規(guī)章制度,能正常開(kāi)展防治水工作。
(一)掘進(jìn)給向。
1、中腰線標(biāo)定及時(shí)、準(zhǔn)確、無(wú)責(zé)任工程事故。
(1)巷道開(kāi)工單應(yīng)提前3天發(fā)送地測(cè)管理部門;
(2)重要巷道的開(kāi)口應(yīng)有核定工作設(shè)計(jì)圖;
(3)巷道開(kāi)掘時(shí)須對(duì)作為起算數(shù)據(jù)的上一級(jí)導(dǎo)線(點(diǎn))進(jìn)行檢測(cè)。
2 、3Km以上貫通測(cè)量應(yīng)有設(shè)計(jì)、審批、總結(jié),貫通測(cè)量精度符合規(guī)程規(guī)定或工程要求。
3、堅(jiān)持巷道開(kāi)掘、貫通、復(fù)工、停采、停掘及工程進(jìn)度等通知單制度。
4、貫通通知單應(yīng)提前(巖巷20~30m,煤巷30~40m)發(fā)送施工單位、礦分管領(lǐng)導(dǎo)(技術(shù)負(fù)責(zé)人)及技術(shù)、安全、通風(fēng)、調(diào)度室等單位。
(二)基本礦圖
1、煤礦必須具備規(guī)定7種基本礦圖。
(1)井田區(qū)域地形圖,比例尺1:2000或1:5000
(2)工業(yè)廣場(chǎng)平面圖,比例尺1:500或1:1000
(3)采掘工程平面圖,比例尺1:1000或1:2000
(4)井上下對(duì)照?qǐng)D,比例尺1:2000或1:5000
(5)主要保安煤柱圖,比例尺1:1000或1:2000
(6)井筒斷面圖,比例尺1:200或1:500
(7)井底車場(chǎng)平面圖,比例尺1:200或1:500
2、基本礦圖必須在經(jīng)過(guò)裱糊并存放一年以上的原圖紙或厚度0. lmm以上經(jīng)過(guò)處理的聚脂薄膜上繪制。
3、內(nèi)容、精度符合《煤礦測(cè)量規(guī)程》的要求。
4、圖上符號(hào)、線條、注記等,符合現(xiàn)行《煤礦地質(zhì)測(cè)量圖例》規(guī)定的要求。
5、圖面清潔,線條均勻,色澤準(zhǔn)確適度,按圖例要求的字體注記:圖面表達(dá)和注記無(wú)矛盾。
6、每3~6個(gè)月填繪一次。
(三)地質(zhì)報(bào)告
1、煤礦在不同的生產(chǎn)階段,必須具備精查或最終地質(zhì)勘探報(bào)告、建井地質(zhì)報(bào)告、補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告、開(kāi)拓延深地質(zhì)報(bào)告和礦井地質(zhì)條件分類報(bào)告。
2、礦井地質(zhì)報(bào)告必須通過(guò)驗(yàn)收,報(bào)告須結(jié)論明確,有針對(duì)性,能指導(dǎo)生產(chǎn)。
(四)地質(zhì)說(shuō)明書
1、煤礦各項(xiàng)采掘工程在設(shè)計(jì)前,地測(cè)部門須按規(guī)定的時(shí)間分別提交采區(qū)地質(zhì)說(shuō)明書、回采工作面地質(zhì)說(shuō)明書和掘進(jìn)工作面地質(zhì)說(shuō)明書(簡(jiǎn)稱“三書”)。
2、必須有按《煤礦地質(zhì)測(cè)量工作暫行規(guī)定》要求,由設(shè)計(jì)部門提交的并經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字批準(zhǔn)的“委托書”。
3、“三書”必須做到文字、原始資料、圖紙等數(shù)字相符合,內(nèi)容達(dá)到要求。
(四)地質(zhì)預(yù)報(bào)
1、地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)做到月有月報(bào),年有年報(bào)。必要時(shí)應(yīng)做臨時(shí)性預(yù)報(bào),并且必須有文字和圖紙。
2、預(yù)報(bào)的內(nèi)容應(yīng)包括地點(diǎn)、范圍、對(duì)生產(chǎn)的影響、應(yīng)采取的措施等。
3、預(yù)報(bào)結(jié)果應(yīng)保證煤礦正常安全生產(chǎn)、無(wú)因預(yù)報(bào)錯(cuò)誤造成工程事故。
4、地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)以年為單位裝訂成冊(cè),妥善保存。
5、煤與瓦斯突出礦井應(yīng)開(kāi)展瓦斯地質(zhì)研究,了解本井田瓦斯賦存規(guī)律,并進(jìn)行煤與瓦斯專項(xiàng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。
(五)水情水害預(yù)報(bào)
1、生產(chǎn)礦井必須建立水文觀測(cè)系統(tǒng),并按規(guī)定時(shí)間堅(jiān)持觀測(cè)。并對(duì)觀測(cè)資料加以整理,建立臺(tái)帳,分析礦井涌水量規(guī)律,對(duì)受水害威脅的工作面也要定期探測(cè)。
2、礦井必須根據(jù)礦井水文、水害特征編制礦井防治水預(yù)案。
3、水情水害預(yù)報(bào)應(yīng)包括周分析、月預(yù)報(bào)、季預(yù)報(bào)、年預(yù)報(bào)。年、季、月底總結(jié),并按規(guī)定裝訂成冊(cè)。
4、水害預(yù)報(bào),圖表相符,內(nèi)容齊全,描述準(zhǔn)確,定性,定量,措施有針對(duì)性,簽字齊全。
5、若當(dāng)月生產(chǎn)計(jì)劃變更,存在水害隱患,要提前5~6天發(fā)出水害通知單。
6、預(yù)報(bào)結(jié)果應(yīng)保證煤礦正常生產(chǎn),不會(huì)出現(xiàn)因預(yù)報(bào)錯(cuò)誤而造成透水事故的現(xiàn)象。
(六)防治水工程
1、技術(shù)要求
(1)防治水工程有方案設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì),并按規(guī)定程序?qū)徟ぷ鹘Y(jié)束后有工作總結(jié);
(2)各礦井應(yīng)查明井田水文地質(zhì)條件,明確礦井水害,堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘,先治后采”原則,凡不清楚或有懷疑的地段,都必須安排探放水,并有防探水鉆孔設(shè)計(jì)及技術(shù)措施:
(3)防探水鉆孔必須有單孔設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)必須符合《煤礦防治水規(guī)定 》的要求。
(4)對(duì)舊巷積水區(qū)、相鄰報(bào)廢積水小煤礦、斷層、陷落柱、富水帶范圍、補(bǔ)給途徑、井下水倉(cāng)、排水系統(tǒng)現(xiàn)狀等清楚,并有專門資料,編制礦井充水性平面圖。
(5)礦井每月進(jìn)行一次防治水隱患排查,并有書面排查分析記錄,由局(集團(tuán)公司)組織每季度進(jìn)行一次防治水安全檢查,并有書面整改意見(jiàn)。
2、工程質(zhì)量
(1)威脅礦井安全的廢棄小窯及鉆孔等,均經(jīng)過(guò)堵塞注漿、封堵處理、達(dá)到防水要求。
(2)礦井各類防水煤柱的留設(shè),符合《煤礦防治水規(guī)定 》的要求。
(3)水情、水害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)齊全、設(shè)備狀態(tài)完好。
(4)各類防探水鉆孔的質(zhì)量,達(dá)到《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第六章二節(jié)及《煤礦防治水工作條例》第三節(jié)的要求。
(5)防水閘門必須靈活可靠,并保證每年進(jìn)行2次關(guān)閉試驗(yàn),其中1次應(yīng)在雨季前進(jìn)行,關(guān)閉閘門所用的工具和零配件必須專人保管,專門地點(diǎn)存放,不得挪用丟失。
(七)關(guān)閉廢棄煤窯調(diào)查
對(duì)井田范圍內(nèi)關(guān)閉廢棄的小窯進(jìn)行調(diào)查、分析、記錄在案。對(duì)其分布、開(kāi)采范圍、對(duì)生產(chǎn)礦的危害等情況清楚、能與相鄰煤礦建立適當(dāng)?shù)馁Y料交換關(guān)系。
(八)地測(cè)基礎(chǔ)管理。
1、礦井地測(cè)部門應(yīng)按規(guī)定及時(shí)測(cè)繪、收集、處理井下各類地質(zhì)資料;對(duì)影響安全生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造、煤層及頂?shù)装遄兓幚砑皶r(shí),避免事故發(fā)生。
2、地測(cè)資料應(yīng)及時(shí)整理、分類建帳上卡;原始記錄、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)算成果做到內(nèi)容齊全,數(shù)字準(zhǔn)確,并實(shí)現(xiàn)檔案化管理。
第四節(jié)、井下探水、排水
1.做好水文地質(zhì)和觀測(cè)工作
第267條 礦井必須作好采區(qū)、工作面水文地質(zhì)探查工作,選用物探、鉆探、化探和水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)等手段查明構(gòu)造發(fā)育情況及其導(dǎo)水性,主要含水層厚度、巖性、水質(zhì)、水壓以及隔水層巖性和厚度等。
2.井下探水
礦井必須作好水害分析預(yù)報(bào),堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘,先治后采的探放水原則。
采掘工作面遇到下列情況之一時(shí),必須確定探水線進(jìn)行探水并要有安全措施:
(1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)。
(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)。
(3)打開(kāi)隔離煤柱放水時(shí)。
(4)接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相
通的斷層破碎帶時(shí)。
(5)接近有出水可能的鉆孔時(shí)。
(6)接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。
(7)接近其他可能出水地區(qū)時(shí)。
經(jīng)探水確認(rèn)無(wú)突水危險(xiǎn)后,方可前進(jìn)。
3.井下排水
主要排水設(shè)備的要求:
(1)水泵:必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。
水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,可在主泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。
發(fā)生礦井水災(zāi)時(shí),要啟動(dòng)全部排水設(shè)備排水,防止整個(gè)礦井被淹。
例1、測(cè)得某礦井正常涌出量為80m3/h,問(wèn)其工作排水泵排水能力至少應(yīng)為多少才符合《規(guī)程》要求?若礦井最大涌出量為200m3/h,問(wèn)備用排水泵排水能力?( 27頁(yè),計(jì)算7)
[答題要點(diǎn)]:
(1)排水能力不小于
80×24/20 =96m3/h;
(2)因?yàn)楣ぷ鞅?備用泵排水能力要大于
200×24/20 =240m3/h;
所以備用排水泵排水能力要大于
240-96=144m3/h;
96×70%=67.2m3/h,而144>67.2m3/h,
取144m3/h。
例2、某礦為平硐、暗斜井開(kāi)拓,礦井測(cè)得正常涌水量為25m3/h,最大涌水量為40m3/h,計(jì)算:工作水泵的排水能力、備用水泵的排水能力?(計(jì)算21)
[答題要點(diǎn)]
工作水泵能力大于
25×24/20=30 m3/h
工作水泵+備用水泵的能力大于
40×24/20=48 m3/h,
所以備用水泵的能力大于
48-30=18 m3/h<30×70%=21 m3/h。
主要排水設(shè)備的要求
(2)水管:必須有工作和備用的水管。
(3)配電設(shè)備:應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng),并能夠同時(shí)開(kāi)動(dòng)工作和備用水泵。
有突水淹井危險(xiǎn)的礦井,可另行增建抗災(zāi)強(qiáng)排能力泵房。
(4)水泵房要求:
主要泵房至少有2個(gè)出口,一個(gè)用斜巷通到井筒,并應(yīng)高出泵房底板7m以上;另一個(gè)出口通到井底車場(chǎng),且高于井底車場(chǎng)0.5米,在此出口通路內(nèi),應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門。泵房和水倉(cāng)的連接通道,應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門。
(5)水倉(cāng)的規(guī)定:
主要水倉(cāng)必須有主倉(cāng)和副倉(cāng),當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí),另一個(gè)水倉(cāng)能正常使用。
新建、改擴(kuò)建礦井或生產(chǎn)礦井的新水平,正常涌水量在1000m3/h以下時(shí),主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納8h的正常涌水量。
正常涌水量大于1000m3/h的礦井,主要水倉(cāng)有效容量可按下式計(jì)算:
V=2(Q+3000)
式中: V——主要水倉(cāng)的有效容量,m3;
Q——礦井每小時(shí)正常涌水量,m3。
但主要水倉(cāng)的總有效容量不得小于4h的礦井正常涌水量。
采區(qū)水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納4h的采區(qū)正常涌水量。
礦井最大涌水量和正常涌水量相差特大的礦井,對(duì)排水能力、水倉(cāng)容量應(yīng)編制專門設(shè)計(jì)。
水倉(cāng)進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置箅子。對(duì)水砂充填、水力采煤和其他涌水中帶有大量雜質(zhì)的礦井,還應(yīng)設(shè)置沉淀池。
水倉(cāng)的空倉(cāng)容量必須經(jīng)常保持在總?cè)萘康?0%以上。
例1:某礦為斜井開(kāi)拓,正常涌水量120m3/h,試問(wèn)礦井主水倉(cāng)容量應(yīng)不小于多少?工作泵能力應(yīng)不小于多少才符合《規(guī)程》要求?
答題要點(diǎn):
礦井主水倉(cāng)容量應(yīng)不小于
8×120=960m3
工作水泵排水能力不小于
120×24/20 =144 m3/h。
水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路,必須經(jīng)常檢查和維護(hù)。在每年雨季以前,必須全面檢修1次,并對(duì)全部工作水泵和備用水泵進(jìn)行1次聯(lián)合排水試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理。
水倉(cāng)、沉淀池和水溝中的淤泥,應(yīng)及時(shí)清理,每年雨季前必須清理1次。
如何加強(qiáng)排水設(shè)備的安全管理?
[答題要點(diǎn)]管理及責(zé)任制度;相關(guān)圖紙,填寫相關(guān)記錄;完善管理?yè)醢?;持證上崗;加強(qiáng)排水系統(tǒng)的檢查和維護(hù)。
2001年8月某礦地面連降暴雨,地表水沿采空塌陷區(qū)滲入井下,礦井正常涌水量為50立方米/小時(shí),有工作泵一臺(tái),排水能力為50立方米/小時(shí),無(wú)備用泵、檢修泵,水泵為單回路供電。因涌水量增大,巷道被淹,因電纜絕緣低,保護(hù)裝置動(dòng)作。電工甩掉保護(hù)裝置,強(qiáng)行起動(dòng)水泵。20分鐘后,變壓器爆炸,全井淹沒(méi),造成重大經(jīng)濟(jì)損失,試分析事故原因。
[答題要點(diǎn)]直接原因:工作泵能力不夠,無(wú)備用泵、檢修泵,單回路供電,電工違章操作。
間接原因:雨季前未作全面防洪準(zhǔn)備,缺少應(yīng)急措施,地面裂縫未堵,投產(chǎn)時(shí)未認(rèn)真執(zhí)行“三同時(shí)”原則,安全教育培訓(xùn)不到位。
復(fù)習(xí)思考題
(81)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)必須先進(jìn)行探水。(√ )
(82)采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有預(yù)兆時(shí),必須停止作業(yè),采取措施,立即報(bào)告礦調(diào)度室,發(fā)出警報(bào),撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員 。(√)
(83)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)可以不進(jìn)行探水。(×)
(84)礦井每月進(jìn)行一次防治水隱患排查,并有書面排查分析記錄,由局(集團(tuán)公司)組織每季度進(jìn)行一次防治水安全檢查,并有書面整改意見(jiàn)( √ )
(85)《四川省煤礦安全管理標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,若當(dāng)月生產(chǎn)計(jì)劃變更,存在水害隱患,要提前5~6天發(fā)出水害通知單( √ )
復(fù)習(xí)思考題
(86) 新建、改擴(kuò)建礦井或生產(chǎn)礦井的新水平,正常涌水量在1000m3/h以下時(shí),主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納6h的正常涌水量。(×)
(87) 工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。( √ )
(88) 檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的50%。 (×)
2、單選題
(52)采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有預(yù)兆時(shí),必須(C停止作業(yè)),采取措施。
(53)凡是在煤礦開(kāi)拓采掘過(guò)程中,滲入、淋入、流入、灌入和潰入井筒或工作面的任何水源水,統(tǒng)稱為(B礦井水)。
復(fù)習(xí)思考題
(54)防水閘門必須靈活可靠,并保證每(A年)進(jìn)行2次關(guān)閉試驗(yàn)。
(55)采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有預(yù)兆時(shí),必須(C停止作業(yè)并報(bào)告礦調(diào)度室),采取措施。
(56)每次降大到暴雨時(shí)和降雨后,必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無(wú)裂縫、老窯陷落和巖溶塌陷等現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)漏水情況,必須(B及時(shí)處理)。
(57)煤礦井下采空區(qū),廢棄的井巷和停采的小煤窯,由于長(zhǎng)期停止排水而積存的地下水,稱為(A老空水)。
(58)煤礦主要排水設(shè)備中的備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的(A70%)。
(59)發(fā)生礦井水災(zāi)時(shí),要啟動(dòng)(C全部)排水設(shè)備排水,防止整個(gè)礦井被淹。
復(fù)習(xí)思考題
3、多選題
(46)井下透水前預(yù)兆主要有(A 掛紅、掛汗 B 裂隙滲水 C 淋水加大 D.有水叫聲)
(47)礦井水災(zāi)的水源包括(A 大氣降水 B 地表水 C 地下水 D 采空區(qū)積水)。
(48)在(A.水體下 B.含水層下 C.承壓含水層上 D.導(dǎo)水?dāng)鄬痈浇┎删驎r(shí),必須留設(shè)防水煤(巖)柱。
(49)探放老窯水的鉆孔布置原則是(B.保證安全生產(chǎn) C.探水工作量最小 D.不漏掉老窯)。
(50)煤礦必須做好雨季前、雨季間“三防”即(A. 防汛 B. 防排水 C. 防雷電 )的準(zhǔn)備和檢查工作。
復(fù)習(xí)思考題
(51)“有嚴(yán)重水患,未采取有效措施”,是指有下列(A 未查明礦井水文地質(zhì)條件和采空區(qū)、相鄰礦井及廢棄老窯積水等情況而組織生產(chǎn) B礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜沒(méi)有配備防治水機(jī)構(gòu)或人員,未按規(guī)定設(shè)置防治水設(shè)施和 配備有關(guān)技術(shù)裝備、儀器 C在有突水威脅區(qū)域進(jìn)行采掘作業(yè)未按規(guī)定進(jìn)行探放水 D擅自開(kāi)采各種防隔水煤柱)情形之一。
(52)“有嚴(yán)重水患,未采取有效措施”,是指有下列(A 在有突水威脅區(qū)域進(jìn)行采掘作業(yè)未按規(guī)定進(jìn)行探放水 B擅自開(kāi)采各種防隔水煤柱 D有明顯透水征兆未撤出井下作業(yè)人員 )情形之一。
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