第一篇:三联煤矿矿井水害防治工作总结
三联煤矿矿井水害防治工作总结
2015年1至3月份全矿井放假,4至7月份矿井建设工作正常,目前我矿是建设矿井,还没有形成采面。从建矿到现在没有发生水害事故,杜绝因水情水害出现的安全事故,防治水工作取得较好成绩。现将防治水工作总结如下:
一、为了加强矿井防治水工作,特成立了以矿长为组长,总工程师、副矿长为副组长的防治水机构,2015年3月并下发了《关于成立防治水工作领导小组的通知》,建立了探水队,增加了探水队力量。并且根据实际情况,各科室的管理人员及区队管理人员为成员,划定了工作范围,进一步明确了各自的责任。通过认真细致地安排工作,保证我矿汛情安全建设正常进行,矿井防治水管理工作遂步走向制度化、规范化。
二、本年度,我矿探放水原则,采用物探、钻探相结合,实现掘进工程的安全工作正常进行。
三、今年以来,一直对井下各个涌水点的涌水进行了定期和不定期的观测,从观测的涌水量数据来看,全矿井的涌水量为5m/h,雨季时可能达到10-15m/h,涌水量较小,对矿井危害性不大。
四、针对雨季水增多讯期阶段,开展了“雨季三防”检查工作,根据矿井实际情况制定了“雨季三防”工作计划,成立了以矿长任组长,副矿长任副组长为“雨季三防”领导小组,5月份下发了《关于成立“雨季三防”工作领导小组的通知》。组织人
33员开展了全矿隐患排查,对检查出的隐患,制定并实施整改方案,每天安排人员对地面防洪进行巡查工作。并确保井下通讯线路、防尘洒水管路、压风管路“三条生命线”的畅通。要加强矿井防治水技术管理工作,认真执行水害防治“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则,杜绝违章指挥,违章作业。
五、4月份组织了地质钻孔检查,得知钻孔封孔良好,对矿井掘进无影响;5月20日进行了一次矿井全排试验,根据数据显示,我矿中央泵房一切正常。水仓水沟和地面防洪沟定期清理,保障排水畅通。
六、定期对邻近国宝煤矿进行了解调查,水患分析,确定国宝煤矿的水没有威胁到本矿的掘进工作。目前老系统的积水是通过巷道自流排出地面,故矿井新的开采范围内无水害威胁。
七、我矿也存在一些不足之处,主要是水文地质技术人员的不足,业务水平有待提高等。
整体来说,今年以来我矿的地质及水害防治工作做得较好,今后应该继续发扬煤矿工人不怕苦不怕累的精神,克服人员不足的实际情况,努力学习,积极工作,提高业务水平,尽心尽力把我矿的防治水工作做得更好。
生产技术科
2015年8月
第二篇:峁底煤矿汛期矿井水害及地质灾害防治工作总结[模版]
峁底煤矿汛期矿井水害及地质灾害防治
工作总结
汛期是矿井水害及地质灾害事故多发期,强降雨通过地表裂隙或未封闭填实的报废井筒等对井下含水层、老空区进行补给,导致矿井涌水量增大,甚至还可能导致地表水从井口倒灌井下,造成矿井水害事故;同时,极端天气极易引发矿区范围内河流洪水、泥石流、滑坡等次生地质灾害发生,对矿井安全带来不利影响。根据华润煤业(集团)公司《关于加强汛期矿井水害及地质灾害防治工作的通知》文件要求,为加强矿井水害及地质灾害防治工作,防范事故发生,峁底煤矿立即开展了汛期矿井水害及地质灾害防治专项活动,现将活动开展情况总结如下:
一、成立汛期矿井水害及地质灾害防治领导小组: 组
长:高广军
副组长:刘玉兵
成员:刘
健
裴
宏
刘海平
高蝉清
刘晓明
李永亭
王侯九
王旭伟
梅计明
董
健
张爱民
张
虎
黄益民
康兴旺
高永永
吕剑雄
领导组下设雨季三防办公室,办公室设在矿调度室,王侯九任雨季三防办公室主任。
二、开展矿井水害隐蔽致灾因素普查工作 领导小组安排人员于2018年6月3日对井田范围内关闭矿井及废弃井筒等进行排查。
排查人员:刘玉兵
刘晓明
王旭伟
梅计明
张爱民
张瑞勤
姚
伟
刘文文
王
恒
乔
斌
汛期排查人员对井田范围内及周边关闭矿井及废弃井筒进行了排查,排查结果如下:
1、山西兴县乔家沟煤矿:
主斜井井口坐标:X: 514501.5 Y: 4258420.6,井口于2011年4月重新做灌浆回填封闭。
副斜井井口坐标:X: 514565.7 Y: 4258415.4,井口于2011年3月井口重做闭墙,回填压实。
乔家沟煤矿主斜井
乔家沟煤矿副斜井
小结:主、副斜井均封闭完好,井口位置地势较高,周边排水较好,不存在雨水灌井的危险。根据调查资料显示,乔家沟煤矿在我井田范围内存在四处采空积水区,分别为1#、2#、3#、4#采空积水区,积水量分别为13396m³、21389m³、71577m³、84352m³,该积水区均位于井田西北部,现采掘工作均不会受到影响。
2、山西兴杭隆矿业有限公司:
主斜井井口坐标:X: 515185.3 Y: 4258515.4;井口段闭墙两道,黄土充填20米。
副斜井井口坐标:X: 515240.8 Y: 42588526.2,井口段闭墙两道,黄土充填20米。
兴杭隆矿业有限公司副斜井
兴杭隆矿业有限公司主斜井
小结:主、副斜井均用水泥浇筑,封闭完好,井口位置地势不易积水,周边排水较好,不存在雨水灌井的危险。
3、山西兴县王家崖煤矿:
主斜井井口坐标:X:514092.0 Y:4262196.0,井口段闭墙两道,黄土充填20米。
副斜井井口坐标:X:514136.0 Y:4262130.0,井口段闭墙两道,黄土充填20米。
回风立井井口坐标:X:516621.4 Y:4255245.1,井口水泥盖封盖完好,井口地势较高,不会出现水淹情况。
王家崖煤矿1986年建井,1990年投产,至2010年5月关闭,共计开采20年,设计生产能力30万t/a,采出煤量约600万t,巷道主要支护方式为顶板锚杆、木托盘支护,两帮为裸壁。
王家崖煤矿副斜井
王家崖煤矿主斜井
王家崖回风立井 小结:王家崖煤矿主、副斜井及回风立井均封闭完好,所处地势较高,周边排水较好,不易积水,无雨水灌井的可能。原王家崖旧巷与我矿二采区13202工作面、13203工作面、13204工作面均有贯通通道,随着13202、13203工作面的逐步回采,已通过,13204工作面回风顺槽存在两处贯通,现已密闭,无积水情况,留设反水孔通畅。根据调查资料显示,王家崖煤矿在我井田范围内存在一处采空积水区,为6#采空积水区,积水量为3600m³,该积水区位于井田东部,现采掘工作均不会受到影响。
4、原山西冠盛煤业有限公司:
副斜井井口坐标:X: 514654.797 Y: 4256748.1,井口于2010年12月关闭,井口段闭墙两道,黄土充填20米,井口地势较高,不会出现水淹情况。
冠盛煤矿1993年建井,2004年扩建,开始投产,至2011年关闭,共计开采7年,设计生产能力15万t/a,采出煤量约105万t,巷道主要支护方式为顶板锚杆、木托盘支护,两帮为裸壁。
原山西冠盛煤业副斜井
小结:原山西冠盛煤业有限公司副斜井井口地势较高,地形较平坦,不易积水,发生灌井的可能性较小。根据调查资料显示,原冠盛煤业在我井田范围内存在一处采空积水区,为5#采空积水区,积水量为5400m³,该积水区位于井田中部,现采掘工作均不会受到影响。
5、胡侯屁煤矿:
主斜井井口坐标:X: 506167.9 Y:4256918.9,井口水泥盖封填,黄土进行覆盖。井口地势较高,不会出现水淹情况。
副斜井井口坐标:X: 516204.5 Y: 4256931.0,井口段闭墙两道,黄土充填20米。
胡侯屁煤矿副斜井
胡侯屁煤矿主斜井
小结:主、副斜井井口地势都比较高,地形较平坦,不易积水,发生灌井的可能性较小。
6、樊家圪埚煤矿:
回风立井,井口水泥盖封填完好,井口地势较高,不会出现水淹情况。斜井井口段闭墙两道,黄土充填20米。
樊家圪埚煤矿回风立井
樊家圪埚煤矿主斜井
7、樊家圪埚村办煤矿: 立井,井口水泥盖封填完好,井口地势较高,不会出现水淹情况。
樊家圪埚村办煤矿立井
樊家圪埚煤矿位于我矿井田边界外东南方向277m处,对我矿影响较小。
8、牛波轮:
立井井口坐标:X: 516704.6 Y: 4255016.7,井口水泥盖加封,黄土覆盖,现已成为耕地。经调查该小窑开采期限约两个月,巷道均为裸巷,开采量约1000吨,积水量100m³。
牛波轮煤矿立井
9、刘八则:
立井井口坐标:X:4254970.4 Y:516752.4,井口水泥盖加封,黄土覆盖,现已成为耕地。地势较高,不会出现水淹情况。经调查该小窑开采期月三个月,巷道均为裸巷,开采量约100吨,积水量约100m³。刘八则煤矿立井
小结:刘八则、牛波轮煤矿巷道与13204工作面原定切眼处贯通,后于13204运输顺槽1066m处进行密闭重新开始切眼。
总结:峁底煤矿井田范围内及周边共计小窑9座,存在废弃井筒15个,均封填完好,井筒附近无漏水情况,且地势较高,不易积水,发生灌井的可能性较小,其中存在采空积水区6处,共计积水量199714m³,该积水区位置均远离现采掘工作面,不会对其影响。
三、地质灾害隐患排查和治理工作
根据公司及上级政府文件要求,为避免我矿井田范围内由于采动影响发生地质灾害事故,我矿地测、安监、通风、技术部门对正在回采的13204工作面及采后的13202、13203工作面对应地表采动塌陷区和陷落柱对应地表进行了排查。
(一)13202、13203、13204工作面对应地表排查 1、13204回采工作面距离切眼50-100m对应地表处塌陷情况,裂缝宽度平均约0.2m,长度大约在20m到30m之间,可见深度约为0.4m,需设立警戒牌。2、13203工作面距离切眼250-300m对应地表处塌陷情况,裂缝宽度平均约0.3m,长度大约在15m到20m之间,可见深度约为0.5m,需设立警戒牌。3、13202工作面距离切眼200-250m对应地表处有一处山体滑坡,滑坡面积为360㎡,需设立警戒牌。
小结:13202、13203、13204工作面对应地表由采动影响产生的裂缝大都处于山脊,不易积水,工作面对应地表黄土层较厚,雨水不易渗入井下。
(二)陷落柱对应地表排查1、13204回风顺槽674米处陷落柱对应地表为山谷,植被完好,在巡查过程中未发现裂缝及塌陷区域,不存在陷落柱漏水威胁。2、13204工作面内部陷落柱对应地表为山脊,由于采动影响,地表存在少量裂缝,裂缝宽度约为0.1m,在雨季对工作面回采存在水害隐患,应对地表裂缝进行填埋。3、13203回风顺槽216米处揭露陷落柱对应地表为山谷,现为耕地,未发现裂缝及塌陷现象。4、13202回风顺槽200米处揭露陷落柱对应地表为山脊,现为耕地,未发现裂缝及塌陷现象。
(三)工业厂区内建筑物及山体巡查
1、对厂区内山体、护坡进行排查
①35KV变电站道路旁山体垮塌,出现落实,现已向公司打签报进行维护,我部门已对该区域设立警戒牌。
②35KV变电站围墙护坡处出现滑坡,现已向公司打签报进行维护,我部门已对该区域设立警戒牌。
③调度楼后护坡出现裂缝,随着雨季来临,将面临坍塌的可能,现该问题已上报公司,对该护坡进行维修加固;
④厂区内部其他护坡均完好。
⑤运煤公路石畔村段有一处山体存在隐患,在雨季期间可能存在落实或会出现坍塌,该现象已向公司打签报进行山体加固维修。
2、查厂区内建筑,均无裂缝,排水管路完好。
3、对厂区内排水设施巡查,均完好。
四、开展矿井水汛期防治水工作,落实相关措施
根据公司文件要求及矿井所受水害威胁,结合雨季期间降雨特点,我矿制定了《雨季期间防治水安全技术措施》,成立“雨季三防”领导组,组长由矿长担任。领导组定期召集会议,研究防治水工程安排,解决防治水工作中的问题,检查各项防治水工程的进展情况。在人力、物力和资金上给予保证。具体措施如下:
(一)、井下防治水
1、在受水害威胁的地区掘进巷道时,必须坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘、先治后采”的原则。
①在遇到下列情况之一时,必须确定积水线,探水线和警戒线并在采掘工程平面图上标注,采用钻探等方法探水,查清水文地质条件;
②探水或放水时必须编制探放水设计(包括单孔设计以及保证施工人员安全的措施),由矿总工程师组织地测科、技术科、安监科、等部门审查,矿总工程师签发后交探水队施工。水压大于2MPa的导水构造探放水设计必须报公司总工程师批准;
③探放水后,探水队必须向地测科提供符合质量要求的探放水钻孔资料,由地测科结合其他手段实行水文地质调查获得的资料写出水文地质情况分析报告,并提出防范措施。经矿总工程师组织生产、地测、安监、机电等部门审查批准后方可进行或继续进行采掘工作。
2、沿断层防水煤柱边缘布置的工作面,在煤柱附近开切眼时,必须边掘边探,随时对防水煤柱进行探查,探查防水煤柱尺寸是否符合设计规定,如不符合规定,按煤柱尺寸要求重新开切眼,探查后,所有钻孔必须封孔。
3、对小窑老空充水区,充水巷道、导水断层,强含水层、陷落柱、老钻孔等需探放水的地区。都必须根据《煤矿地质工作规定》规定确定积水线、探水线和警戒线。并准确地绘制在采掘工程平面图上,开拓掘进工程到区警戒线时,必须随时警觉,必须制定切实可行的措施先探后掘,严格掌握钻孔的超前距离。钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大,顶钻等异常时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,立即向调度室汇报,并派人监测水情,如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施进行处理。
(二)地面防治水
1、地测科必须查清矿井范围内及附近地面水流系统的汇水情况、疏水能力和有关水利工程的情况,并进行定点定时观测。收集河流的宽度和深度的变化。枯雨季节流量、流速、水质、最高洪水位及洪水期最大淹没范围、附近小煤矿开采情况。河流流经地层以及对矿井安全的危害程度等资料和数据。必须逐年、逐月搜集或测定当地降雨量、做好资料的积累和分析工作,以便结合矿区具体条件建立疏水、防水和排水系统。
2、井口附近和塌陷区内外的积水应设法排除,不得任其流入井。当雨水、地面水可能浸入井下时,必须根据具体情况采取措施,并符合下列要求:
①矿井受到河流、山洪威胁时,必须采取河流改道、修筑堤坝和排洪渠,防止洪水流入井下。
②排到地面的矿井水、必须引出可能造成循环水的范围之外,排水沟要经常清理,保持畅通,避免倒渗井下。③漏水的沟渠和河床应及时铺底补漏或改道,地面裂缝和塌陷坑必须填平夯实,填塞工作要有安全措施,防止人员陷入塌陷区。
④雨季期间,每次大雨或连续降雨时及其雨后,必须派专人检查矿井及附近地面有无裂缝和老窑陷落等现象,一旦发现漏水情况,必须及时处理。
⑤雨季期间,每次大雨或连续降雨时及其雨后,必须派专人巡视区内河流,沟渠的流畅情况。发现堵塞河道,立即进行清理。
⑥发现小煤矿与矿井贯通,且又有可能作为进水通道时,必须采取措施,堵截水源,并将设计报公司审批。
⑦在有滑坡危险的地段,可能威胁矿井和住宅区人身安全时,必须采取防止滑坡措施,如果客观无法制止滑坡时,必须设立警戒区域,大暴雨或连续降雨时日夜设立警戒和派人巡逻,发现异常情况,立即将受威胁地段的人员撤离危险境界。
3、各单位要严禁将矸石、炉灰、垃圾、以及工业、生活废弃物堆放在山洪河流可能冲到的地方,以免洪水时冲到工业场地和建筑物附近或淤塞河道、沟渠。
山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司
2018年5月5日
第三篇:矿井水害分析及防治探究
矿井水害分析及防治探究
摘 要
随着煤炭工业的迅速发展,我国不少煤矿已经在湖底下、水库下、河流下采煤,急需加强防治水工作。全国煤矿企业在安全总局及各级政府部门的监督和指导下,加强水害防治工作,查大患,防大事故,加之煤矿自身对矿井安全的全面重视和随着新的防治水方法及技术的运用,近年来我国煤矿在矿井防治水方面取得了很大的成绩,水害事故趋于稳定,水害防治工作取得了一定的成效,但是重特大透水事故还时有发生,防治水工作任务艰巨、长久。
关键词:煤矿 水害 防治水工作 防治水方法 新技术
第一章 绪 论
一、引言
我国是世界上最大的产煤国,煤炭产量约占全世界产量的40%,而我国又是世界上煤矿事故灾害最严重的国家,煤矿安全生产是整个安全生产的重中之重。我国已煤为主的能源结构在未来几十年内将不会改变。党中央、国务院历来高度重视煤矿安全生产和煤炭工业的健康发展。胡锦涛总书记在中央政治局第30次会议上强调指出,煤矿安全是全国安全生产的重点,要继续打好治理瓦斯事故多发和整顿关闭非法违法、不具备安全生产条件的小煤矿两个攻坚战。温家宝总理在每年的政府工作报告中,都对加强煤矿安全生产工作提出明确要求。张德江副总理多次强调要依靠法制、完善法制、强化管理、落实责任,大幅度降低煤矿安全事故和死亡人数,实现煤矿安全生产形势稳定好转。因此,研究煤矿的安全发展有着重要的意义。目的在于找出煤矿灾害事故发生的原因,以及采取的防治措施,保住国家财产和人民的生命安全。
二、研究现状
煤炭工业是资源性行业
发展不平衡煤矿的寿命取决于拥有的资源量,安全生产状况受其资源条件的限制,煤炭资源条件差别很大,开采条件属中等偏下水平,大多数煤矿远离经济发达地区,企业发展不平衡性在工业行业中十分突出。
煤炭工业是高危险行业
煤矿存在瓦斯、顶板、自然发火、突水、爆炸等多种灾害险患,致灾因子共存于同一作业空间,容易引发事故。我国煤矿主要是井工矿,开采深度深,作业环境、照明等条件差,不利于生产安全,容易引起多种灾害的藕合。
焦矿分布与类型
我国煤矿自然条件差,地质条件复杂,我国大陆是由众多小型地块多幕次汇聚形成的,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造。造成煤田地质条件复杂。
三、矿井水害
煤矿重特大水害仅次于瓦斯事故。全国煤矿企业在安全总局及各级政府部门的监督和指导下,加强水害防治工作,查大隐患、防大事故,全国煤矿水害事故趋于稳定,水害防治工作取得了一定的成效,但重特大水害事故时有发生,防治水工作还需加强。才能保证职工安全和矿井的正常生产,减少国家财产的损失。
以2007-2008年为例,水害事故主要发生在乡镇煤矿。在122起水害事故中,乡镇煤矿97起,占79.5%;国有重点煤矿13起,占10.7%;国有地方煤矿12起,占9.8%。随着资源整合的推进乡镇煤矿逐渐退出了历史的舞台,矿井水害主要发生在整合型中小煤矿及地方国有煤矿上。截止2012年4月我国已发生了3起重特大煤矿透水事故分别为:4月6日吉林省蛟河市丰兴煤矿发生的透水事故,当班入井70人,其中58人安全升井,12人被困井下;4月13日凌晨1时许,位于长治市襄垣县的善福联营煤矿发生透水事故,目前已有9人遇难2人被困井下,事故还在进一步的抢救中;4月14日下午4时左右,河南平顶山市石龙区河南省煤层气公司所属裕隆源通煤业有限公司2010采煤工作面运输巷发生透水事故。事故原因初步判断为积水溃出,截至目前事故已造成5人死亡,4人被困,目前救援工作还在紧张进行中。
第二章 矿井水害事故分类
矿井水害多年来一直是制约我国采矿工程建设的主要因素之一,各种类型的水害会给煤矿安全生产带来重大影响。依据矿井水的来源,可以把矿井水害分为六种类型:
一、地表水水害
山河流、湖泊、沼泽、水库等地表水体,通过岩石裂隙、采动塌陷裂隙、断层破碎带、岩溶孔、洞、老窑、井巷等通道等进入矿井,导致矿井充水,严重威胁矿井的生产安全。例如大雁三矿北二采区对应地面有胜利沟及红旗渠,均为季节性小溪,与下部第四系含水层之间无较好的隔水层,因此渗漏严重,致使第四系砂砾含水层内大量含水,三矿北二采区浅部煤层开采后,砂砾石含水层水将可能沿着采动塌陷区进入采空区,进而影响到矿井的安全生产。特别是2009年春季桃花水期,两沟水流以1万m,/h的流量漫过防洪坝,迅速进入地表采空塌陷区,给矿井的安全生产带来了极大的威胁。
二、含水层水水害
煤系地层含水,特别是煤层及煤层顶底板含水,当井巷开拓或开采后,使煤层及围岩含水层中的地下水进入矿区,造成矿井充水,从而影响矿井的生产和安全。例如大雁二矿一采区F断层外浅部煤系地层内大量含水,并有较好的补给水源。含水层水通过煤岩层裂隙、孔隙、断层进入矿井采空区,使矿井涌水量增大,给矿井的安全生产带来了较大的影响和危害。为此,在二矿F断层外施工了一口疏干井,常年疏干截留浅部煤系地层水,对矿井涌水量起到了很好的控制作用。
三、断层水水害
断层破碎带的裂隙、孔洞连通含水层、含水溶洞、老空积水、地表水等水体,当井巷施工进入断层破碎带时使矿井充水,进而影响矿井的生产和安全。
四、老空区积水水害
矿井已废弃的井巷及采空区俗称老塘,常有大量积水,称为老空水。当采掘巷道、工作面接近老塘时常引起矿井充水,影响矿井的生产和安全。老空水是矿井水灾事故的主要原因。
五、封闭不良的钻孔水水害
地质勘探钻孔可能穿越含水层、含水溶洞,如果钻孔终孔时未予封孔或封闭不良,当井巷或工作面揭穿钻孔时水流顺孔而出导致矿井充水,影响矿井生产和安全。
六、岩溶水水害
易溶性石灰石岩层或其他可溶性岩层溶蚀后会产生溶隙、溶道或溶洞,并对为地下水所填,当井巷或工作面揭穿时则导致矿井充水,从而影响矿井的生产和安全。
第三章 矿井水害事故原因分析
一、造成矿井水灾的原因
造成矿井水灾的主要原因有以下几个方面:(1)地面防洪措施不详,防洪设施不全。(2)井筒位置设计不恰当。(3)资料不清、盲目施工。(4)施工质量低劣。
(5)乱采乱掘,破坏放水煤柱。(6)技术差错造成事故
(7)麻痹大意,违章指挥、违章操作,造成事故。(8)水泵排水能力不足,不能及时排出突发涌水。
二、矿井水灾的征兆
在煤矿建设和开发过程中,常会受到水的危害。煤层或岩层透水之间,一般都有以下一些征兆:
(1)煤层发潮、无光彩、发暗。煤层本来是干燥而光亮的,有水渗透就会发潮变暗。
(2)煤壁“挂汗”,积水透过微孔、裂隙凝聚在煤壁表面而呈现水珠,像人流汗一样,称“挂汗”。
(3)煤层温度变冷。有了积水的煤层,人抚摸时会感到发冷,时间越长越冷。(4)工作面发凉。因为散发在空气中的热,都被有水的煤层渐渐地吸收和传导出去了,所以人们进入工作面时,就感到发凉,时间越长越凉。
(5)煤层有“吱吱”的水叫声。因为大的水压能把水从裂缝中挤出来,所以发出水叫声,人只要靠近煤壁一听,就可以听出这种声音。如果听到较大的水叫声、水吼声或空洞流水声,这是积水流动时引起的,临近有透水危险的征兆。
(6)水的气味和颜色发生变化。如果水的酸性比较大,有涩味或臭鸡蛋味,呈红 色,把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉,这是老空区透水的预兆。如果有甜味,是流沙层水和断层水。石灰岩溶洞透出的水往往呈黄、灰色,并有臭味。另外,巷道发生透水前,岩石裂缝中往往夹有淤泥,顶板出现淋水,压力明显增加,底板出现涌水。如果在掘进或采煤过程中突然出现透水征兆,有透水危险,要采取果断措施,撤离人员,躲避到安全地点,并及时向有关部门汇报。
第四章 矿井水害防治技术现状
煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。矿井充水条件即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度(涌水量)。
一、水文地质试验技术
水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础,以水文地质钻探、抽(放)水试验、底板岩石力学试验为主要手段,探查含水层及其富水性,主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。
二、地球物理勘探技术
(1)地震勘探:包括二维和三维地震勘探。主要应用于以下几个方面: 查明落差大于5m的断层;
查明区内幅度大于5m的褶曲和直径大于20m的陷落柱; 探测采空区和岩浆侵入体。
(2)瞬变电磁探测技术:是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况,老窑及其积水多少的主要手段。
(3)高密度高分辨率电阻率法探测技术:是地面及其地下洞体的首选方法。(4)直流电法探测技术:属于全空间电流勘探,可在地面及井下使用,主要应用于以下几个方面:
巷道底板富水性探测;
底板隔水层厚度,原始导高探测;
掘进头和侧帮超前探测,导水构造探测; 潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。
(5)音频电穿透探测技术:一般应用于井下,主要探查: 采煤工作面内的底板下100m内的含水构造及其富水区域平面分布范围,并进行富水块段深度探测;
工作面顶板老窑、陷落柱、松散层孔隙内含水情况探测; 掘进巷道前方导水、含水构造探测。
(6)瑞利波探测:主要探测断层、陷落柱、岩浆岩侵入体等构造和地质异常区等,探测距离80-100m;
(7)钻孔雷达探测技术:通过钻孔探查岩体中的导水构造、富水带等;
(8)坑透:回采工作面形成后,使用坑透仪查明工作面内的构造发育情况。
三、地球化学勘探技术
主要通过水质化验、试验等方法,利用不同时间、不同含水层的水质差异,确定突水水源,评价含水层水文地质条件,确定各含水层之间的水力联系。
四、钻探技术
地面钻机、坑道钻机主要用于地面、井下探放水,探测构造及不良地质体(陷落柱、岩溶塌洞),以及水文地质勘察,注浆堵水成孔等。
五、煤矿水害防治技术
矿井水害防治方法主要有以下几种:
地面防治水、井下探放水、疏干降压、注浆堵水、突水预测,下面重点介绍地面防治水和井下探放水。
地面防治水
地面防治水是指在地面修建各种排水工程,防止和减少大气降水(洪水)和地表水涌入煤矿井下的技术和方法
1、搞好地面防洪调查工作
查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力; 查清有关水利工程情况,熟悉当地水库、水电站大坝、河道大堤及河道中障碍物等; 查清当地历年降水量和最高洪水位资料; 查清疏水、防水和排水系统情况。
2、井口和工业场地的设计
煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位;
在山区,煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段;
煤矿井口和工业场地内建筑物高程低于当地历年最高洪水位时,必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。
3、地表水体治理
在地表水体治理上采取“疏”、“截”、“挡”、“堵”、“渡”、“排”等综合治理措施; 疏——是指用沟渠、管道等方法将地表水、大气降水疏通引出矿区以外; 截——是指用修筑堤坝的方法将河水截断,使水流改道,从矿区外围流走; 挡——是指用构筑建筑物的方法将洪水挡在煤矿井口和工业场地以外;
堵——是指堵住漏水通道。对地表的老窑、采空区的裂缝、塌陷坑等用砼等材料进行堵塞;对使用中的钻孔,要安装孔口盖;对报废的钻孔要及时封孔,防止地表水流入井下。渡——是指经过积水区的水沟或水渠用流水渡槽或架空管道的方法渡过;
排——是指将利用地形无法疏导的积水安装水泵进行排放,防止积水渗入井下。
4、严禁开采防隔水煤柱 根据《煤矿防治水规定》,矿井防隔水煤柱一经确定,不得随意变动,严禁破坏或开采。
5、加强雨季“三防”(防洪、防排水、防雷电)工作
煤矿企业要建立健全预防暴雨洪水引发煤矿透水事故的组织机构和工作机制。成立以矿长为组长的雨季“三防”领导小组,编制雨季“三防”工作计划,明确雨季“三防”任务和责任。按照《煤矿防治水规定》的要求进行雨季前的检查。
第五章 防治水措施及矿井涌水量观测
参考文献:掌石沟煤矿探放水设计
一、防治水措施总则
(一)地面防治水
为了防止或减少大气降水和地表水涌入工业场地,通过渗漏区域井口进入井下,必须认真做好防治水工作。地面防治水是预防矿井水灾的第一道防线,对于以大气降水和地表水为主要涌水水源的矿井来说尤为重要。要做好地面防治水工作,首先要掌握地表水的性质、特点及变化规律;其次要掌握本矿区的地形地貌及当地气候条件,要研究确定防治水措施及防排水工程。地面防治水有以下六种措施:
1、排泄山洪、排放积水;
2、疏干或迁移地表水源;
3、加固河床堵渗漏,灌注浆液堵通道;
4、充填、平整注地;
5、在井口和工业场地上游的有利地形建筑水库,雨季前把水放到最低水位,以争取最大蓄洪量,减少降雨对矿井的威胁;
6、加强地面防水工程的检查。在雨季到来之前,对地面防水工程应做全面检查,发现问题及时处理。此外,在雨季期间还应做好防洪宣传组织工作,充分发动群众,以便有领导、有组织、有计划地同洪水做斗争。
(二)井下防治水
1、查明水源和通道。为了查明水源和可能涌水的通道,应掌握以下情况:①冲击层的组成及厚度,各分层的含水性及透水性;②裂隙和断层的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围、含水情况和导水性能;③含水层与隔水层的位置、数量、厚度,各含水层的涌水量、透水情况及其与开采煤层的距离;④老窑和现在正开采的小煤窑的位置分布、开采范围、开采深度和积水情况,废弃钻孔和处理情况等;⑤开采过程中,围岩破坏及地表塌陷情况,观测岩层垮落带、断裂带、沉降弯曲带的高度及其对涌水的影响。
2、做好水文观测工作:①收集当地气象、降水量和河流水文资料;②查明地表水体的分布、水量的补给、排泄条件;③通过探水钻孔和水文观测孔,观测各种地下水源的水位、水压和水量变化,分析水质查明矿井水的来源及其补给关系;④观测矿井涌水 量及其季节性变化规律等。
3、井下探水坚持“有掘必探,先探后掘”的探放水方针。
4、疏放水。疏放水就是在探明矿井水源之后根据水源的类型采取不同的疏放水方法。有计划、有准备地将威胁矿井安全的水源疏放干,它是防止矿井水灾最积极、最有效的措施。
5、截水。在探到水源后,由于条件所限无法放水,或者虽能放水但不合理时,便利用防水墙、防水闸门、防水煤柱或岩柱等设施,永久地或临时性地截住水源,将采掘区与水隔开,使局部地点涌水不至于威胁其他区域。
6、注浆堵水。将专门制备的浆液(堵水材料)通过钻孔压入地层的裂隙、溶洞或断层破碎带,使浆液扩散、凝固、硬化,达到充填堵塞涌水通道、隔离水源的目的。注浆堵水方法简便、效果较好,是防止矿井涌水行之有效的措施。
二、探放水设计及措施
以掌石沟煤矿15-202回风顺槽排水设计为例说明防治水工作的重要性。15-202回采工作面于2011年5月18日拆撤设备完工,需及时对该面进行密闭,该面积水已充满采空区,积水面积为15000m3,积水量为2170m3, 且涌水量稳定,每日排水量约为40m3,预计雨季涌水量会增大,每日需专人排水一次,15-202运输顺槽比回风顺槽高约1.4m,因此密闭前在15-202回风顺槽需设计该工作面排水。
1、排水设计
15-202回风顺槽70m处是一小型背斜,能把积水挡在采空区内,但随时间推移积水会漫过该背斜流出,在该巷道37m和45m处有两道联络风门,在45m风门修筑一道防水墙,墙厚1.0m,高1.6m,距底板0.7m处安设一趟3寸排水管路,当积水面超过3寸排水管高度时,水沿管路自动排出。
铺设管路前测绘组必须认真搞好测量工作,准确计算排水路线的高程,排水管路由采面向外倾角为1度,在15-201回风顺槽交叉处并入干线排水管,铺设管路前测绘组必须提前在巷道帮上标注腰线。按照测绘组给出 的腰线铺设,部分地段按设计埋设管路,加设弯头和阀门。
2、管路安设要求
管路连接牢固,螺丝齐全,不能出现漏水现象。防水墙内1m外拉一铁丝网,阻挡可能漂浮过来的垃圾阻塞管路,排水管口裹铁丝网,防止杂物进入管内堵塞管路。
3、有毒有害气体防治 15-202采区密闭后,整个采空区成了一个大的密闭空间,有毒有害气体会释放出来,随时间的推移,有毒有害气体密度越来越多,部分溶于水里,在排水过程中随水排至水仓或巷道中,导致局部地段有毒有害气体浓度超标,因此在管路出水口或水仓附近必须挂探头监测。
4、所需材料 3寸管90m 3寸管弯头3个 螺丝450条
三、矿井涌水量观测
矿井涌水量观测是矿井防治水工作的一项重要任务,做好矿井各涌水点水量的观测对井下防治水工作具有重要的指导意义,现以掌石沟煤矿矿井涌水量为例,说明此项工 作的重要意义。
掌石沟煤矿现开采15#煤,其上有9#、3#煤层采空区,及其整合前的3个小窑老空积水,矿井水患严重,防治水工作面十分艰巨。根据本矿的实际情况,我们成立了专门的探放水队伍组织专业人员进行探放水工作,始终坚持“有掘必探、先探后掘”的探放水方针,由地测科负责对矿井各涌水点的水量进行观测、记录数据,作出曲线图,并进行地质预报,为防治水工作提供有效的技术指导依据,现将观测绘制的矿井涌水量曲线图记录如下:
矿井水量与降水量动态曲线图
矿井涌水量与产量、进尺关系图
结 论
受地质条件和煤矿开采历史等客观因素的影响,我国煤矿水文地质条条极为复杂,无论是受水威胁的面积、类型,还是水害威胁的严重程度,都是世界罕见的。地表水,老空水、冲积层水、底板水等各种类型的水害样样俱全。各区城矿并均存在不同类里水害的威胁,其中:华北地区以老空水,底板奥灰水害为主;华东地区以冲积层水、底板岩溶水害为主;华南地区以地表水、老空水,溶洞水害为主;其它地区以老空水杏为主。据有关资料,在国有重点煤矿中,水文地质条件属于复杂的矿井占27%,属于简单的矿井占34%。国有地方煤矿和乡镇煤矿中,水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占8.6%。在大中型煤矿中有500多个工作面受水害威胁。随着煤矿采深的加大和大量小煤矿关闭后形成的积水,煤矿开采的水文地质条件越来越复杂,也使得水害治理难度越来越大。煤矿水害事故的频繁发生,给人民生命和国家财产造成了严重损失,煤矿水害己成为影响安全生产的重大问题之一,严重影响着煤炭企业的安全生产。通过对水灾事故的诱发原因、透水征兆以及发生机理的研究分析,提山一套地而和井下防治水措施,为煤矿持 续、安全生产提供理论依据。防治矿井水灾不仅对于矿井本身安全及矿工的生命财产有重要的现实意义,而且对于国家资源的充分开发、利用及矿区生态环境的保护,国民经济的可持续发展有着极其重要的意义。
致 谢
在此,感谢各位老师,教授对我们无微不至的关怀和细心、耐心的指导。通过这么多天来的不断学习和深入探索,在各位学者、专家的帮助下,使我更深入地了解了煤炭领域的前缘知识和亟待解决的问题。经过学习,更加地充实了自己,完善了自己的专业理论知识;通过学习,充分地优化了自己的知识结构,将实践和理论联系起来,用理论去指导实际工作,用现场实际来检验理论的完整性。用发展的眼光,与时俱进地、全面地看问题、分析问题和解决问题,在实际的工作中不断地提高自己,完善自己。
再次感谢各位老师,专家对我们耐心、细心的指导!
参考文献
[1]张学军,矿井水害治理实践与探讨[J],给水排水,2005[2] [2]王显政,煤矿安全新技术[J],北京:煤炭工业出版社,2006 [3]掌石沟煤矿探放水设计,2012-02 [4]王省身,矿井灾害防治理论与技术[M],北京:煤炭工业出版社
目 录
摘 要...................................................................1 第一章 绪 论...........................................................1
一、引言...........................................................1
二、研究现状.......................................................2
三、矿井水害.......................................................2 第二章 矿井水害事故分类................................................3
一、地表水水害.....................................................3
二、含水层水水害...................................................3
三、断层水水害.....................................................3
四、老空区积水水害.................................................3
五、封闭不良的钻孔水水害...........................................4
六、岩溶水水害.....................................................4 第三章 矿井水害事故原因分析............................................4
一、造成矿井水灾的原因.............................................4
二、矿井水灾的征兆.................................................4 第四章 矿井水害防治技术现状............................................5
一、水文地质试验技术...............................................5
二、地球物理勘探技术...............................................5
三、地球化学勘探技术...............................................6
四、钻探技术.......................................................6
五、煤矿水害防治技术...............................................6 第五章 防治水措施及矿井涌水量观测......................................7
一、防治水措施总则.................................................7
二、探放水设计及措施...............................................8
三、矿井涌水量观测.................................................8 结 论..................................................................10 致 谢..................................................................11 参考文献...............................................................11
第四篇:矿井水害防治培训讲义
矿井水害防治培训讲义
煤矿水害是与瓦斯、火灾、粉尘、顶板灾害并列的矿山建设与生产过程中的五大安全灾害之一。长期以来,因为煤矿水害而给国家和人民带来的经济损失和人身伤亡极为惨重。特别是近年来,随着煤炭工业的迅速发展,煤炭资源开发生产的深度在不断加大,采煤工作面的空间尺度在不断增加,矿井采掘速度和机械化明显提高,这种高产高效的生产管理方式对矿井防治水害安全技术的要求也越来越高。
最近几年来,我们国家的煤矿水害事故发生的频率在不断地增加,造成人员、经济的损失也是巨大的。据统计在2005年以前的20多年里,全国煤矿共有250多个被水淹没,死亡1700多人,经济损失高达350多亿元人民币。仅在2005年,全国煤矿就发生水害事故就达109起,死亡605人,其中发生一次死亡10人以上的 特大水害事故就有13起,死亡306人。特别是2005年8月7日,广东省梅州市大兴煤矿发生的重特大透水事故,造成6人死亡,117人至今下落不明。2010年3月28日,中煤集团一建公司王家岭项目部在建矿井时发生重大透水事故,153名矿工被困井下,经过艰苦不懈地努力,115人被救,48名工人遇难。这一次次水害事故的发生,告诫我们做好煤矿防治水工作的重要性;这一次次警钟的鸣声告诫我们做好煤矿防治水工作的必要性。因此,做为煤矿的生产、建设者,掌握好、学习好煤矿的防治水知识,对于煤矿的生产和建设是十分重要的。
在座的各位都很清楚,在井工煤矿的建设和生产作业过程中,不可避免地要接近,揭露或波及破坏一些含水层。只要这些工程的场所处于含水层(水体)的水位以下,水体就会因失去原有的平衡,在重力作用下,以各种形式向井巷和采场涌出。这种涌出的形式有一般性的滴、淋水,也可以是突破性的大量涌出,形成水害。是否能形成水害,这主要决定于作业场所所处的地质构造部位,含水层(水体)的富水性,可能补给的水量和水压,以及各采掘工程对各含水层的揭露、贯穿或波及破坏的程度。因此,煤矿生产建设的整个过程,都存在着与地下水的斗争,矿井的生产与发展,都与这一斗争息息相关。
从目前的形势大家都知道,从中央到地方各级政府对安全生产的要求越来越严,力度也越来越大。例如公亡赔偿金,由于过去的几万元到现在的几十万元,对业主、企业主由过去的检讨、处分到现在的追究法律责任等等。这些举措的实
施告诫企业主、老板各行各业抓好安全、重视安全生产是“以人为本”的大事。安全生产这件事不是仅仅靠几个领导,几个人就能做好的事,它是需要从员工到领导,全员全方位的重视才能做好的事。今天矿领导让我给大家讲煤矿防治水方面的知识,其目的也就是想通过这种知识的传授,让大家掌握了解矿井防治水方面知识,从而在矿井的建设生产过程中,知道怎么样预防矿井水害的事故,知道怎么样防治矿井水害事故,从而保证矿井建设和生产过程中的安全。
今天参加这个培训班的人员都是基层领导,我认为做为兵头将尾的区、队、班组长以及项目经理等这一个级别的领导,掌握好这方面的知识更为重要。为什么这样说呢?因为你们直接领导着一些干活员工,经常在现场遇到这样那样各种各样的问题,解决这些问题需要你们现场拍板、确定。如果你们缺乏相应的知识,你就会无从下手解决这些问题,或者失去了战机,造成不必要的损失。例如:2010年3月28日王家岭的透水事故,当时中煤一建公司施工的20101工作面,在10点30分项目副经理曹奎兴就发现巷道的右帮有少量出水。他用手蘸上点凑到鼻子上闻闻,没什么味道,而且水很清,这是什么水,是普通渗水,还是井下透水的前兆?于是他操起了电话。一个小时之后,另一个项目部副经理被派到出水地点,在周边的区域里共发现了5个这样的出水点,出水量很小,无压力,水质清澈。到11时50分,这个消息被反馈到井上,项目经理与正在现场的西安煤科院技术人员商量推测,这是小构造出水,不会对施工生产构成威胁。一个在本应该得到重视的重要细节,就这样被忽略了。就在人们以为一切平安无事的时候,灭顶之灾突然降临,没过一会儿,井下那几个出水点的水量徒然增大,水很快从正在附近作业的工人脚下漫到了腰间。
从这一事故的发生,我们就不难看出掌握好这方面知识的重要性、必要性。因此,做为每一位员工、各级领导,学好、掌握好这方面知识,对国家、对企业,于人于己都是十分必要的。如果做为一个领导没有这方面的知识,乱指挥,瞎拍板,轻者造成淹工作面、停产,重者造成人员伤亡、给国家财产造成巨大损失。做为一个员工如果你没有这方面的知识,发现了出水征兆,你认识不清,形成了事故,那时不仅给你的家庭带来了不幸,给企业、给国家同样也带来了损失,后果是可想而知的。
因此,在座的各位需要理解和认识到,举办这类培训班的目的意义。也就是说近年来为什么国家、企业花费如此大资金、精力将“培训”工作提到了如此高 的位置,其目的也就是体现了“以人为本”,让大家掌握、了解懂得煤矿的安全知识,在煤矿建设、生产过程中,认清哪些是不安全因素,如何去防治这些不安全因素。
下面我从以下几个方面给大家讲一讲,矿井水害的常识。
什么是煤矿水害?煤矿水害的类型?
1.1什么是水害
在座的各位都清楚,在我们煤矿的生产建设作业过程中,经常会接近、揭露或波及破坏一些含水层,并以各形式向井巷和采场涌出,这种涌出的形式有一般性的滴、淋水,也可以是突破性的大量涌出,形成水害。那么什么叫煤矿的水害呢?煤矿的水害就是指影响或威胁采掘作业安全的、影响生产作业环境的水都称为水害。这些水害小的会恶化采掘作业的环境,给生产带来不便,增加了吨煤的成本;大一些的水害造成工作面停产、停掘或威胁人的生命。所以笼统的讲,凡是是对人类的生产、生活、环境造成不利因素或产生威胁、影响的水统称为水害。
1.2 煤矿水害的类型
矿井发生水害的因素很多,形成的矿井水害类型也很多。矿井是否有水害的存在,首先取决于以下三个基本因素。首先是在矿井的范围内有无充水的水源存在;二是矿井充水的途径是否存在;三是充水的强度如何。上述三个条件缺一都不会产生透水。中国作为世界上第一采煤大国,煤炭资源十分丰富,而且地域分布辽阔,大家都知道在我们国家除上海市外,全国其他34各省市、自治区都有煤矿矿床。因此,各地的煤矿矿床的水文地质条件复杂程度也不一。其突水、涌水机理也不一。
根据矿井水害发生的水源可分为(1)大气降水、(2)地表水、(3)地下水和老窑水等矿井水害。
根据矿井突水的地下水储水空隙特征可分为(1)孔隙水、(2)裂隙水和岩溶水等矿井水害。
根据我国煤矿发生水害案例的系统分析研究,按水源特征,矿井水害类型主要划分为以下几种类型:
(1)老空积水透水水害
老窑积水是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水,矿井周围缺乏准确测绘资料的乱采乱掘小窑积水、矿井本身自掘的废巷老塘水和煤层采空区积水。这种
积水水体的特点是:水体压力传递迅速,流动与地表水流相同,不同于含水层中的地下水的渗透。矿井采掘工程活动一旦接近或破坏了采空区积水水体,水就会突然涌出,发生通常所说的“透水”事故。
(2)地表山洪水害
在地表分布着有长年有水的河流、湖泊、水库、塘坝、煤矿塌陷区水体等。由于煤矿井下采掘活动不当,如:防水煤柱留设、煤层顶底板煤及岩体发生抽冒、采掘范围内存在导水构造、超采防水煤柱等,使采掘工作面与地表水体产生水力联系,地表水将迅速灌入井下,发生突水事故。特别是在一些长期无水的干河沟或低洼聚水区,由于缺乏水文地质水害知识和防山洪灌入矿井的意识,当突然遇山洪暴发,洪水泛滥时,矿井范围内存在的早已隐没不留痕迹的古井筒、隐蔽的岩溶漏斗、浅部采空塌陷区裂缝和封闭不良的钻孔,在洪水的侵蚀渗流作用下,这些区域突然发生陷落而成为导水通道,地面洪水大量倒灌井下,造成矿井透水水害事故。另外,地表水体也沿某些强充水含水层的露头强烈渗漏,结果造成矿井透水水害事故,有些时候,当井口设计的低于洪水位或在特殊情况下,地表山洪直接冲毁工业广场,直接从生产井口灌入井下,使井下作业人员无法撤出造成毁灭性的矿井水害。
(3)第四系松散孔隙含水层和第三系砂砾含水层水害
在开采煤系地层的上部,若覆盖着第四系和第三系的松散孔隙、砂砾含水层时,这些含水层往往易于直接接受大气降水和展布其上的河流、湖泊、水库等地表水体的渗透补给。这些松散的孔隙、砂砾含水层水体可以不断地向下伏的煤系地层中的含水层及断裂带、裂隙带等进行渗透补给。其补给渗透的能量取决于彼此间的水力联系、接触联系、隔水层的厚度、分布的范围等。如遇封闭不良的钻孔、煤层开采中加大的冒落裂隙带对含水层的渗透性、隔水层阻水的破坏,都会造成突水淹井或水与流沙同时渗入矿井的恶性事故。
(4)煤层顶板含水层水害
在煤系地层中同时发育着很多充水的含水层,有强岩溶的含水层,也有砂岩的含水层等。由于煤系地层中一般含有多层可采煤层,因开采煤层中的重复活动、断层的裂隙、塌陷裂隙、顶板围岩结构等不同程度不同的发生变化,当煤层的顶板导水裂隙带发育到与含水层沟通的情况下,就会诱发煤层顶板含水层及地下富水带的水突然导入采掘工作面,造成淹没工作面,产生矿井水害事故。
(5)煤层底板承压充水含水层水害
在我国很多的区域,开采的煤系地层中的基底沉积了巨厚的碳酸盐岩岩溶充水含水层,由于含水层的露头或隐伏地层与第四系松散孔隙含水层接触补给面积,或碳酸盐岩岩溶面积出露大,易于接受大气降水、地表水或孔隙地下水的强烈补给,当煤层的底板相对隔水层厚度或阻水岩层的岩性达不到一定的厚度或强度的时候,随着煤层开采深度的延深,采掘工作面矿压作用于煤层底板的强度和煤层底板影响破坏的深度发生变化,当采掘活动超过了底板岩层或阻水岩层的强度时,由于底板下充水含水层的水头压力越来越大,就会发生底鼓、底裂,冲垮底板发生突水,造成水害。
(6)岩溶陷落柱水害
由于煤系地层在地质历史时期中不断向岩溶溶洞垮落,冒落的岩块不断充填形成了一个个地疏松岩溶陷落柱。当我们的采掘活动与这些疏松的岩溶陷落柱沟通时,若陷落柱的上下又赋存强的含水体时,往往造成大的水害事故。
(7)断层破碎带突水水害
断层破碎带突水水害,本身是矿井一大水害,也可与老窑水、煤层顶板含水层、底板承压含水层、地表水体等发生水力联系而引起突水水害,这类水害是煤矿水害类型中最普通的一类。断层破碎带可以沿断层走向很长一段范围内普便含(导)水而引发水害,也可以是局部的一段、一个点导水而诱发突水水害。有的断层破碎带原始状态是不含(导)水的,但由于采动条件下引起顶板导水裂隙提高了上限或底板岩体裂隙的存在,断层破碎带发生活化而转化为导水断层,发生矿井突水水害。矿井突水预兆
2.1 一般预兆
(1)矿井采掘工作面煤层变潮湿、松软。
(2)煤帮出现滴水、淋水现象且淋水由小变大。
(3)有时煤帮出现铁锈色水迹。
(4)矿井采掘工作面气温降低,或出现雾气或硫化氢气味。
(5)矿井采掘工作面有时可听到水的“嘶嘶”声。
(6)矿井采掘工作面矿压增大,发生片帮、冒顶及底鼓。
2.2 工作面底板灰岩含水层突水预兆
(1)矿井采掘工作面压力增大,底板鼓起。底鼓的程度与水的压力、隔水岩层或底板岩层的厚度有关。
(2)矿井采掘工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。
(3)矿井采掘工作面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,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。
(4)矿井采掘工作面底板破裂发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。
(5)矿井采掘工作面底板破裂,沿裂隙有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。
2.3 松散孔隙含水层突水预兆
(1)矿井采掘工作面突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大,仔细观察可以发现水中含有少量细砂。
(2)矿井采掘工作面发生局部冒顶,水量突增并出现流砂,流砂常呈间歇性,水色时清时混,总的趋势是水量、砂量增加,直至流砂大量涌出。
(3)顶板发生溃水、溃砂,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。
上面矿井突水现象是矿井发生突水灾害典型的情况,在矿井实际的突水事故过程中,这些预兆不一定全部表现出来,所以在煤矿防治水工作中应该细心观察,全面分析、认真判断,对做好煤矿防治水工作具有十分重要的作用。
2.4 矿井突水易发生的地段
(1)断层交叉或汇合处。
(2)断层尖灭或消失端一带。
(3)褶曲轴部裂隙密集带或小断裂密集带。
(4)背斜倾伏端一带。
(5)两条大断层相互对扭地带,即张扭性破碎带,导致小构造密集。
(6)与导水或富水大断裂成人字形连接的小断裂带。
(7)复合部位小断层与次级小褶曲轴在地层倾向急剧转折带上的复合部位,或小褶曲轴与地层倾向转折带的复合部位或平缓小轴曲翼部。
(8)压性断裂下盘、张性断裂上盘因富水性强,井巷通过或接近时(须切割强含水层)往往发生突水。
(9)新构造活动强烈的断裂带。
(10)不同力学性质的断裂组成的断裂带,富水性最强,易于发生突水。
矿井水害的防治
新中国成立50多年来,随着煤炭工业迅速发展,我国煤矿的矿井防治水工作也在不断的探索和前进。如何预防和有效地遏制水害事故的发生,是我们每一个煤矿生产和建设者的重要工作。从目前的矿井水害防治的技术主要有以下几个方面:
3.1 防水煤(岩)柱留设
煤矿在水体下、含水层下、承压含水层上或导水断层附近进行采掘工程时,为了防止地表或地下水突出、溃入工作面,需要合理留设一定宽度或高度的防水煤(岩)层不采动,这部分煤(岩)层称为防隔水煤(岩)柱或防水煤(岩)柱。
矿井防水煤(岩)柱类型有:
(1)断层防水煤(岩)柱
矿井存在导水或含水断层,或当断层使煤层与强含水层接触或接近时,为防止断层水溃入井下而在断层两侧留设的防水煤(岩)柱。
(2)井田边界煤柱
相邻两井田以技术边界分隔时,为防止一个矿井因为突水或报废引起的矿井淹没后影响威胁相邻矿井的安全生产,在两矿井之间留设的井田边界安全隔离煤柱。
(3)上、下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱
矿井在采掘工作面上、下两水平(或相邻两采区)之间留设的防水煤(岩)柱。煤矿采掘工作面上、下两水平之间的防水煤(岩)柱为暂时性的煤(岩)柱,在上、下两水平(或相邻两采区)开采末期或透水威胁消除后,煤(岩)柱中的煤仍可回收出来。
(4)水淹区防水煤(岩)柱
矿井为防止水淹区水溃入井下采掘工作面,在水淹采掘区(包括老窑积水区)四周及水淹采掘区上、下水平留设的煤(岩)柱。
(5)地表水体防水煤(岩)柱
矿井为防止地表水在采煤过程中或采煤后经塌陷裂缝溃入井下而留设的煤(岩)柱。
(6)冲积层防水煤(岩)柱
矿井为防止煤系地层上覆冲积层中的强含水层水在采煤过程中或采煤后溃入井下而留设的煤(岩)柱。
3.2 井上、下探放水技术
矿井井上、下探放水系指矿井在采矿过程中用超前勘探方法查明采掘工作面上部及四邻顶底板、侧帮和前方的含水构造、含水层、积水老窖等水体的位置。为消除水害隐患,要求在采掘过程中采用钻探探放水方法,探明工作面四邻的水情,在有水的情况下,根据水量大小有控制地将水放出,而后进行采掘工作,以保证安全生产。
探放水工程的布置是以保证矿井安全生产为目的,矿井井下采掘活动必须执行“有疑必探,先探后掘采”的原则,施工过程中遇到下列情况之一,矿井必须井下探放水。
(1)采掘活动接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。
(2)采掘活动接近或穿过含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时。
(3)矿井打开隔离煤柱放水前。
(4)采掘活动接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通或有水力联系的断层破碎带或裂隙发育带时。
(5)采掘活动接近可能涌(突)水的钻孔时。
(6)采掘活动接近有水或稀泥的灌浆区时。
(7)采掘活动影响范围内有承压含水层、含水构造、或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,采掘活动可能导致突水时。
(8)采掘活动接近矿井水文地质条件复杂的地段,采掘工作过程中有涌(突)水预兆,或矿井水文地质条件情况不明时。
(9)采掘活动接近其他可能涌(突)水地段时。
3.3 疏水降压技术
疏水降压是指煤层顶底板含水层或煤系地层含水层,通过疏干使煤层底板含水层水压降低至采煤安全水压。疏水降压能调节流入矿坑的正常涌水量和充水含水层水压(位)的动态特征,防止矿井因为含水层高水压而诱发矿井突水,与矿井一般的排水在概念上有区别的。疏干降压与矿井排水的区别主要表现在:前者是
借助于专门的工程(如疏水巷道、抽水钻孔和吸水钻孔等)及相应的排水设备,积极有计划有步骤地疏干或局部疏干影响采掘安全的充水含水层;而后者只是消极被动地通过排水设备,将流入水仓的水直接排至地表。
3.4 注浆堵水技术
注浆堵水的优点如下:
(1)减轻矿井排水负担;
(2)不破坏或少破坏地下水的动态平衡,合理开发利用;
(3)改善采掘工程的劳动条件,创造打干井、打干巷的条件,提高工效和质量;
(4)加固薄弱地带,减少突水几率;
(5)避免地下水对工程设备的浸泡腐蚀,延长使用年限。
注浆堵水是防治水害的有效方法之一,注浆堵水技术是煤矿防治水最重要的手段之一,主要应用于井筒掘凿前的预注浆;成井后的壁后注浆;堵大突水点恢复被淹矿井;截源堵水减少矿井涌水;井巷堵水过含水层或导水断层。
3.5 带压开采技术
当煤层顶板以上或底板以下有承压含水层存在时,必须根据具体的水文地质条件采取不同的防治水措施和开采方案,以有效地防止突然涌水。底板承压水临界隔水层(岩柱)厚度和临界水头通常根据斯列沙辽夫公式计算。
(1)当隔水底板的实际水压值大于计算值,实际的底板隔水层厚度大于计算值,则认为底板基本上是稳定的,但在岩石比较破碎的地段(如断层破碎带),要采取安全措施。
(2)若隔水底板的实际水压值大于计算值,实际的底板隔水层厚度小于计算值,则认为底板不稳定,要保证安全生产,必须采取安全措施。
3.6 防水闸门和水闸墙
防水闸门、水闸墙的预防目标与设防位置如下:
(1)煤矿在需要堵截水的地点应设置水闸墙。
(2)煤矿在井下巷道掘进遇溶洞或断层突水时,为封堵矿井水或溶洞泄出的泥砂石块,可构筑水闸墙。
(3)根据预防目标的不同,水闸门(墙)设置的位置可以选在井底车场大巷、延伸水平大巷或石门、采区上下车场等三种不同的地段。矿井水害事故案例
前面就煤矿水害的类型和防治技术为大家做了简要介绍,接下来列举几例矿井水害的事故,以增进大家对煤矿水害的认识。
4.1 左云县新井煤矿“5.18”重大透水事故
2006年5月18日20时30分左右,大同市左云县张家场乡煤矿发生了一起重大透水事故,57人因此遇难。新井煤矿始建于1992年,批准生产能力为9万吨/年,采矿许可证批准开采4号煤层。由于该矿违法超层越界开采14-1号煤层,作业放炮时将附近废弃矿井采空区隔离带震坏,造成采空区积水涌出,水量约为20万立方米。
该事故发生的原因是:
(1)矿主违法越层越界开采;
(2)严重超能力、超强度、超定员生产;
(3)矿方管理混乱、隐患严重、采掘中不执行“有疑必探,边探边掘”是造成此次事故的主要原因。
4.2 云冈矿“12.14”透水事故
2006年12月14日云冈矿在11-1号煤层掘进21111巷时与小窑采空积水区打通造成4人遇难。事故发生的原因是该矿在开拓此工作面前曾委托西安院做了地面物探,发现该区有低阻异常区。矿方掘21109巷时,采取了由工作面1000米处(设计1300多米)边探边掘,但该巷掘到设计长度后没有发现采空区及积水。然后矿方掘21111巷时,同样计划从1000米开始边探边掘(两巷相邻),但当掘到约890米时与解放煤矿的采空积水区打通。由于掘进的巷道是上山,大量的积水迅速涌出,造成此次事故的发生。
此次事故发生的原因是:
(1)由于小煤窑超层越界乱采乱掘且无正规资料,导致其采空区无从预测;
(2)矿方对于三线(探水线、警戒线、积水线)判断基于21109巷的采掘情况,这种失误导致了误判。
由此我们可以看出,在采掘过程中,执行好边探边掘工作是十分重要的。
4.3 燕子山矿掘进工作面与钻孔导通突水事故
1993年4月28日4点20分,燕子山矿机掘队在掘12号煤层2107巷到800米时,与一地面施工过的钻孔掘通,由于上层8号煤层采空区积存了大量水和该
钻孔封孔质量不佳,当与钻孔掘通时,造成了大量积水顺钻孔导下,影响了工作面的40天正常掘进。此事故的发生,告诫我们在采掘过程中遇到钻孔时,一定要谨慎行事且需制定预防措施。
4.4 永定庄矿15号煤层8916工作面放水
永定庄矿于2009年在掘15号煤层8916工作面过程中,由于上部为14层采空区,为了排除上部采空区积水,该矿在掘进中向上部采空积水施工了很多探水孔并实施了排放,共计排放积水30多万立方米。在2010年5月2日工作面开开始采前发现了顶板有水。矿方经过分析,又采取了补打钻孔排水,再次排放积水10余万立方米。这一情况告诫我们在采掘过程中,对于出水的原因,必须认真分析,要彻底排除积水方能进行生产。若永定庄在开采前对8916面出现的水情不予重视那将会造成严重后果,因此无论对于采掘过程中出现的何种水情,都必须高度重视并认真采取相应措施。
4.5 大兴煤矿特大水害事故
(1)大兴煤矿概况
① 地理位置
大兴煤矿位于梅州市的兴宁市高黄槐镇,在兴宁市和平远县交界处,南距兴宁市44公里,北距平远县22公里,东南距梅县64公里。
② 矿井地质情况
大兴煤矿为二叠系上统龙潭组含煤地层,走向东西,倾向南,倾角55°~75°,平均65°,属急倾斜煤层,井田范围东以F16断层为界,西以F1断层为界,上以-180m隔水煤柱为界,下至-500m水平。
③ 水文地质情况
大兴煤矿井田内共有6个相对含水层和4个相对隔水层组,导水裂隙不发育,含水性较差,煤层本身水文地质条件简单。但上部水淹区估算积水体积为1500~2000万立方米,对矿井开采形成极大威胁。
④ 煤层情况
大兴煤矿井田主要有5个煤层,自下而上分别为七煤、六煤、五煤、四煤(9号煤)、三煤(10号煤),其中七煤和四煤为全井田可采,三煤为局部可采,六煤和五煤不可采。七煤厚度0~1.79m,平均0.91m,靠近F16断层附近煤层厚度变大。上距四煤平均距离为36.27m;四煤平均厚度为0.28~7.28m,平均厚度为
3.54m,中间夹两层火成岩侵蚀层,厚0.3~0.8m,上距三煤平均间距28.42m;三煤厚度为0.04~4.02m,平均厚度为1.11m。
⑤ 矿井开拓方式
大兴煤矿采用斜井开拓方式,主、副井和风井三条明斜井与暗斜井分三级延深至-480m水平。主斜井由地面+282m至-55m水平,第一级暗斜井由-55m水平至-290m水平,第二级暗斜井由-290m水平至-480m水平。副斜井由地面+356m至+42m水平,第一级暗斜井由+42m水平至-290m水平,第二级暗斜井从-290m水平至-480m水平。风井由地面+282m至+75m水平,第一级暗斜井+75m水平到-55m水平,第二级暗斜井-55m水平至-290m水平。
⑥ 采煤方法
大兴煤矿采用斜坡短壁采煤法,采用打眼爆破落煤工艺,自然垮落管理顶板,开采顺序为下行式。
⑦ 提升运输系统
大兴煤矿采用三级提升,井下平巷采用人力推车;-480m水平煤炭通过第二级暗斜井提升到-290m水平,由第一级暗斜井分别提升到-55m水平或+42m水平,再由主、副井分别提升到地面;材料和设备下放与煤炭运输方向相反。
⑧ 通风系统
大兴煤矿通风方式为中央并列抽出式通风,由主、副井进风,风井回风。
⑨ 排水系统
大兴煤矿深部正常涌水量150m3/h,最大涌水量200 m3/h;矿井分三级排水,-480m水平的水先排到-290m水平,再由-290m水平分别排到-55m水平和+42m水平,分别通过主、副斜井排至地面。
(2)水害事故发生的经过
2005年8月7日13时13分左右,大兴煤矿上部水淹区-290m标高防水煤岩柱被破坏,发生透水,透水发生后,主、副井井筒均有雾气冒出,出现反风现象。13时30分,副井调度室接到-290m水平西三暗斜井绞车房(-281m)电话,说“水很大,我跑不出去了,„„”,但话未说完电话就断了,说明此时水已涨至-283m绞车房。14时,水涨至离主井口80m(斜长),此时水位为+245m。透水后原四望嶂一矿明斜井水位从+262m降至+255.5m,下降6.5m,经专家估算,矿井总透水量约为25万立方米。
(3)事故原因分析
经调查和专家组技术鉴定,认定在主井东翼四煤-400m石门以东150m附近,由于煤层倾角大(75°左右)、厚度大(3~4m),小断层发育,煤质松散易塌落,-400m以上各水平在生产过程中煤层均发生过严重抽冒。在此抽冒严重的情况下,大量出煤,超强度开采,致使-180m水平至-290m水平防水煤柱抽冒导通了+262m水平-180m水平的水淹区,造成上部水淹区的积水大量溃入大兴煤矿,导致事故的发生。
(4)事故防范措施
① 对开采区域上部采空区有积水的矿井,必须先排空采空区积水,方可进行采掘活动,否则不许生产。
② 矿与矿之间要按《煤矿安全规程》规定留足矿界煤柱,矿井内设计的其他各类保安煤柱,一定要严格保护,如有煤柱垮塌都应及时维护,并停止出煤,更不能去偷采煤柱。
③ 对有水害危险的矿井,一定要配备相应的探放水设置,对工作面有疑点的,应采取“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。
④ 停产整顿煤矿在停产整顿期间,要严格按照制定的整改方案进行整改,防止停而不改,利用整改之名违法出煤生产。
⑤ 煤矿必须依法生产,依法经营,要按照规定范围开采,没有“四证一照”的矿井不得开采。
⑥ 认真落实安全生产责任制,杜绝违章指挥、违章作业。煤矿企业的矿长及其他管理人员,一定要牢固树立“安全第一,预防为主”的思想,要严格执行各项规章制度,有事故隐患及主要危险源存在的矿井,发现问题要及时整改,把事故消灭在萌芽之前。
⑦ 矿井要按核定的生产能力生产,不得超能力生产。
煤矿水害事故频繁发生的根本原因
近些年我国煤矿为什么会发生如此频繁的突水、透水事故呢?究其原因,我认为有如下几个方面:
(1)近年来,井巷工程的掘进速度明显提高,煤矿开采方式有了很大的改进,开采的深度和工作面开采空间尺度不断增大,这使水害产生的条件、水害威胁的
程度以及水害形成的机理都发生了较大变化。而我们的矿井防治水技术手段落后,矿井水害条件预测的精度和广度满足不了大工作面快速机械化生产的要求。
(2)由于我国煤矿水文地质条件复杂,矿山水害较为严重,生产企业在市场经济条件下未能及时调整好快速增长的生产方式与安全配套的防治水技术措施之间的协调关系。这使矿井水害防治技术与水害安全预警措施难以满足矿井的满负荷甚至超负荷的生产要求。
(3)因前几年煤矿企业经济效益不好,造成有素质的水文地质人才流失,或因机构调整,减少了地质及水文地质专业技术与管理人员,加上规范化监管力度不够,致使现有的防治水技术和手段没有得到充分应用,矿井水文地质基础工作严重不足。
(4)近些年,随着大量小煤矿的关闭和部分国有矿井因资源枯竭及其他原因而废弃,使得生产矿井周边形成了因废弃矿井而产生的新的水源和导水通道,由于对该类型矿井废弃和关闭过程中没有采取切实的水害监测和防范措施,没有进行矿井关闭后可能诱发的矿井水文地质条件变化的研究与评价,缺乏关闭矿井相关工程和技术资料的系统整理与管理,对废弃矿井突水条件的认识防范技术准备不足。
(5)矿井水害条件的实时监控与预警装备落后,造成了工作面回采过程中对孕育和发展过程中的水害隐患未能超前发现和预警。
(6)对隐蔽型导水构造的精细探查技术与装备不足,造成了对矿井导水通道的位置、分布、性质等的先知性和预先防范措施不到位。
(7)矿井防治水知识的普及力度有待提高。
如何做好矿井防治水工作
为了有效遏制煤矿水害事故的发生,从国务院到地方各级政府在这方面下了很大力气,曾先后颁布、发行了很多关于加强煤矿水害防治工作方面的指导意见、文件等。2009年国家安全生产监督管理总局、国家煤矿监察局,根据我国煤矿现阶段的矿井防治水情况重新修订颁发了《煤矿防治水规定》,这充分体现了各级政府对煤矿防治水工作的重视。3.28王家岭透水事故发生后,山西省再次细化了矿井防治水的要求,“有掘必探,有采必探”都是为了有效保障煤矿安全生产。
(1)煤矿水害产生的三大因素是水源、水量、导水通道。要想做好煤矿防治水工作,查明这三大因素是关键。其中水源、水量在这三大因素中起主导作用。
因此在煤矿的工作中,我们首先要查明矿井范围内的水源、水量及其存在的形式、范围、水源补给和排泄分布特点,其次就是查清贯通这些水源的通道。如果这三个因素工作做好了,我们的矿井防治水工作就能迎刃而解,有的放矢。那么这一工作如何做,就要求我们的矿井地质人员,要精细的探查矿井的水文地质情况,利用不同的手段、不同的方法、不同的技术、不同的装备搞清矿井范围的水源、水量、导水通道。
目前的手段主要有:1)钻探、物探方法。通过井上下的钻探、物探查清水源水量的分布。2)煤柱留设。对已清楚的水源区留设保安煤柱,隔离水源。3)疏放减压水源。
(2)矿井水害的发生都有其特定的地质与水文地质条件,特定的采矿条件和相应的控制与影响因素,矿井水害的形成和发生都有一个从孕育、发展到发生的变化过程。在这一变化过程中,不同阶段都有其对应的征兆。因此在我们日常的矿井水文地质工作中,如果能有效地对控制和影响矿井水害的关键因素适时监控和分析,就可超前对水害发生进行预报和预警,从而避免突发事故的发生。
(3)加强矿井水害防治技术手段的推广应用,加大防治水技术工作与人力投入。针对矿井水文地质基础工作薄弱环节,在人、财、物方面给予支持,保障矿井防治水工作有效开展。与此同时,做好相关人员矿井防治水知识的培训和普及。只有我们把上述几个方面工作做好了,我们的矿井防治水工作才能真正为煤矿的安全生产起到保驾护航的作用。
以上为大家简单介绍了煤矿防治水方面的基本知识,因本人水平有限,在介绍中难免有疏漏和不妥之处,敬请大家批评、指正。
第五篇:矿井水害防治岗位责任制
水害防治岗位责任制
为加强煤矿的防治水工作,防止和减少水害事故,保障煤矿职工生命安全,根据《煤矿防治水规定》等法律行政法规,制定新建煤矿水害防治岗位责任制。
1、矿长是防治水工作的第一责任人,对防治水负全面责任。
2、落实上级颁发的防治水方面的法律法规,对加强安全思想教育。抓好职工的安全思想,遵章守纪方面教育和宣传,不断增加职工的安全生产意识,牢固树立安全第一的理念。
3、矿总工程师负责矿防治水技术管理工作,负责防治水工作规划、计划编制工作,并保证人力、物力和资金的落实。对煤矿水害隐患要及时组织处理。发生伤亡事故时必须及时向有关部门报告,并采取积极稳妥的措施,立即组织抢救,最大限度减少人员伤亡和财产损失。
4、矿各专业配合总工程师做好煤矿防治水工作。具体负责水害隐患检查、治理方案制定,防治水工程设计审查、验收等工作。
5、地测人员安排专人负责煤矿地面防治水工作。负责水害隐患排查、治理措施制定。负责组织编制煤矿各类防水煤柱设计。负责组织编制煤矿充水因素分析报告。