矿山顶板火灾水灾事故预防解析

1、矿山顶板火灾水灾事故预防解析第一节 矿山顶板事故预防冒顶片帮伤人危石脱落未及时撬毛或处理人员暴露+冒险进入危险区作业站位不当有危石支护缺陷+支护不合要求+支护质量差+支护不牢材料缺陷设计不规范未及时支护+赶进度未发现危险产生危石+放炮震动采矿设计工艺缺陷+作业循环时间过长暴露面积过大地质条件影响未及时发现处理矿体不稳固+风化严重裂隙发育水蚀岩体强度低TA1X1B1D1C1D2X6E1C2X9X16X15A2X3X2X3X8X4X7X7X10X11X12X14X13D3E2D4一 、事故原因一、矿山火灾及防治技术 （一）矿山火灾的分类和特点 根据引燃源的不同，矿山火灾可分为外因火灾和内因火灾两大

2、类。外因火灾是指由于外来热源，如明火、爆破、机械摩擦、电路短路等原因造成的火灾。内因火灾是指煤（岩）层或含硫矿场在一定的条件和环境下自身发生物理化学变化积聚热量导致着火而形成的火灾，扑灭此类火灾比较困难。 （二）矿井内因火灾防治技术 1.煤炭自燃倾向性 煤炭自燃倾向性取决于煤在常温下的氧化能力，是煤层发生自燃的基本条件。煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃3类。 2.煤炭自燃的预测预报 煤炭自燃的预测预报主要采用气体分析法。 （1）预测预报指标。 （2）束管集中检测系统。第二节 矿山火灾 3.煤炭自燃的预防技术惰化、堵漏、降温等以及它们的组合 （1）惰化技术防灭火。惰化技术就是将惰性气体

3、或其他惰性物质送入拟处理区，抑制煤炭自燃的技术。主要包括黄泥灌浆、粉煤灰、阻化剂及阻化泥浆和惰气等。 （2）堵漏技术防灭火。堵漏就是采用某些技术措施减少或杜绝向煤柱或采空区的漏风，使煤缺氧而不至于自燃。堵漏技术和材料主要有：抗压水泥泡沫、凝胶堵漏技术、尾矿砂堵漏和均压等。 4.火区封闭、管理和启封 （1）火区封闭当防治火灾的措施失败或因火势迅猛来不及采取直接灭火措施时，就需要及时封闭火区，防止火灾势态扩大。 （2）火区管理火区封闭以后，在火区没有彻底熄灭之前，应加强火区的管理。火区管理技术工作包括对火区所进行的资料分析、整理以及对火区的观测检查等工作。 （3）火区启封只有经取样化验分析证实，同

4、时具备下列条件时，方可认为火区已经熄灭，才准予启封： a.火区内温度下降到30以下，或与火灾发生前该区的空气日常温度相同； b.火区内的氧气浓度降到5以下； c.区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳在封闭期间内逐渐下降，并稳定在以下； d.在火区的出水温度低于25，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。 （三）火灾时期应变与救灾技术 （1）风流控制技术：选择合理的通风系统，加强通风管理，减少漏风； （2）矿井反风技术：根据井下火灾具体情况，在保证作业人员和重大设备设施的安全条件下，可采用局部反风或全矿反风方法； （3）防止火灾扩大技术的方法主要有：隔离法；窒息法；采用灌浆灭火；阻化剂灭火等方法

5、。（一）矿井导水通道及探测技术 涌水通道可分为地层的空隙、断裂带等自然形成的通道和由于采掘活动等引起的人为涌水通道两类。 导水通道探测技术主要有： （1）用音频电穿透仪探测含水层与导水构造； （2）用地震勘探仪和组合测井仪探测地质构造； （3）通过地质构造检测水位； （4）用同位素质谱仪对矿山地下水中环境放射性同位素3H、14C的能谱进行测定用以判断地下水年龄； （5）用离子色谱仪、高压液相色谱仪对矿山地下水中常量、微量的离子进行分析。第三节 矿山水害及其防治技术 （二）矿井防治水技术措施 1.地表水治理措施 （1）合理确定井口位置。井口标高必须高于当地历史最高洪水位，或修筑坚实的高台，或在井

6、口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝，防止地表水经井筒灌入井下。 （2）填堵通道。在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。 （3）整治河流。整铺河床。河流的某一段经过矿区，而河床渗透性强，可导致大量河水渗入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床。河流改道。 （4）修筑排（截）水沟。山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，地表有塌陷裂缝时，会使矿区涌水量大大增加。 2.地下水的排水疏干 在调查和探测到水源后，最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。疏干方法有3种：地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。 3.地下水探放 （1）矿井工程地质和水文地质观测工作。（2）超前

7、探放水。 4.矿井水的隔离与堵截 在探查到水源后，由于条件所限无法放水，需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。 （1）隔离水源。隔离水源的措施可分为留设隔离煤（岩）柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。 （2）矿井突水堵截。为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故，通常在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙。 5.矿山排水 必须有工作、备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h小时内排出矿井24h的正常涌水量。工作水管和备用水管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。 （三）矿井水灾的预测和突水预兆 1.矿井水灾的预测 矿井水灾的预测是指矿井在开采前

8、，根据地质勘探的水文地质资料及专门进行的水害调查资料，确定矿井水灾的危险程度，并编制矿井水灾预测图。 2.矿井突水预兆 一种是突水水量小于矿井最大排水能力，地下水形成稳定的降落漏斗，迫使矿井长期大量排水；另一种是突水水量超过矿井的最大排水能力，造成整个矿井或局部采区淹没。 在各类突水事故发生之前，一般均会显示出多种突水预兆： （1）一般预兆： 煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋水现象且淋水由小变大；有时煤帮出现铁锈色水迹。工作面气温降低，或出现雾气或硫化氢气味。有时可闻到水的“嘶嘶”声。矿压增大，发生片帮，冒顶及底鼓。 （2）工作面底板灰岩含水层突水预兆 工作面压力增大，底板鼓起，底鼓量有时可

9、达500mm以上。工作面底板产生裂隙，并逐渐增大。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。底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。底板发生“底爆”，伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白或黄色。 （3）松散孔隙含水层水突水预兆： 突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大，仔细观察发现水中含有少量细砂。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。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。

10、第四节 矿山救护一 矿井冒顶事故的救护及处理 1.一般原则 （1）矿井发生冒顶事故后，矿山救护队的主要任务是抢救遇险人员和恢复通风。 （2）在处理冒顶事故之前，矿山救护队应向事故附近地区工作的干部和工人了解事故发生原因、冒顶地区顶板特性、事故前人员分布位置、瓦斯浓度等，并实地查看周围支架和顶板情况，必要时加固附近支架，保证退路安全畅通。 （3）抢救人员时，可用呼喊、敲击的方法听取回击声，或用声响接收式和无线电波接收式寻人仪等装置，判断遇险人员的位置，与遇险人员保持联系，鼓励他们配合抢救工作。对于被堵人员，应在支护好顶板的情况下，用掘小巷、绕道通过冒落区或使用矿山救护轻便支架穿越冒落区接近他们。

11、 （4）处理冒顶事故的过程中，矿山救护队始终要有专人检查瓦斯和观察顶板情况，发现异常，立即撤出人员。 （5）清理堵塞物时，使用工具要小心，防止伤害遇险人员；遇有大块石干石、木柱、金属网、铁架、铁柱等物压人时，可使用千斤顶、液压起重器、液压剪刀等工具进行处理，绝不可用铺刨、锤砸等方法扒人或破岩o （6）抢救出的遇险人员，要用毯子保温，并迅速运至安全地点进行创伤检查，在现场开展输氧和人工呼吸、止血、包扎等急救处理，危重伤员要尽快送医院治疗。对长期困在井下的人员，不要用灯光照射眼睛，饮食要由医生决定。 2.抢救遇险人员方法 （1）顶板冒落范围不大时，如果遇难人员被大块石干石压住，可采用千斤顶、撬棍等

12、工具把大块岩石顶起，将人迅速救出。 （2）顶板沿煤壁冒落，石干石块度比较破碎，遇难人员又靠近煤壁位置时，可采用沿煤壁方向掏小洞，架设临时支架维护顶板，边支护边掏洞，直到救出遇难人员。 （3）如果遇难者位置靠近放顶区，可采用沿放顶区方向掏小洞，架设临时支架，背帮背顶，或用前探棚边支护边掏洞，把遇难人员救出。 （4）冒落范围较小，石干石块度小，比较破碎，并且继续下落，肝石扒一点、漏一些。在这种情况下处理冒顶和抢救人员时，可采用撞模法处理，以控制顶板。 （5）分层开采的工作面发生事故，底板是煤层，遇难人员位于金属网或荆笆假顶下面时，可沿底板煤层掏小洞，边支护边掏洞，接近遇难者后将其救出；如果底板是岩

13、石，遇难者位于金属网或荆笆假顶下面时，可沿煤壁掏小洞，寻找和救出遇难人员。 （6）冒落范围很大，遇难者位于冒落工作面的中间时，可采用掏小洞和撞模法处理。当时间长不安全时，也可采取另掘开切眼的方法处理，边掘进边支护。 （7）如果工作面两端冒落，把人堵在工作面内，采用掏小洞和撞模法穿不过去，可采取另掘巷道的方法，绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。二、矿井水灾事故的救护及处理 1.井巷发生透水事故时，矿山救护队的任务是抢救受淹和被困人员，防止井巷进一步被淹和恢复井巷通风。 2.处理矿井水灾事故时，矿山救护队到达事故矿井后，要了解灾区情况、突水地点、性质、涌水量、水源补给、水位、事故前人员分布、矿井具

14、有生存条件的地点及其进入的通道等，并根据被堵人员所在地点的空间、氧气、瓦斯浓度以及救出被困人员所需的大致时间，制定相应的救灾方案。 3.矿山救护队在侦察时，应判定遇险人员位置，涌水通道、水量、水的流动线路，巷道及水泵设施受水淹程度、巷道冲坏和堵塞情况，有害气体浓度及巷道分布情况和通风情况等。 4.采掘工作面发生透水事故时，第1个小队一般应进入下部水平救人，第2个小队应进入上部水平救人。 5.对于被困在井下的人员，其所在地点高于透水后水位时，可利用打钻等方法供给新鲜空气、饮料及食物；如果其所在地点低于透水后水位时，则禁止打钻，防止泄压扩大灾情。 6.矿井透水量超过排水能力，有全矿或水平被淹危险时

15、，应组织人力物力强行排水，在下部水平人员救出后，可向下部水平或采空区放水。 7.如果透水威胁水泵安全，在人员撤退的同时要保护泵房不致被淹。 8.排水过程中要切断电源、保持通风、加强对有毒有害气体的检测，并且要注意观察巷道情况，防止冒顶和掉底。三、矿井淤泥和流砂溃决事故的救护及处理 1.矿井溃决事故的类型 （1）岩溶突泥。大量的岩溶充填物（如黄泥等）溃入井巷，威胁矿井生产，造成人员伤亡。 （2）地面淤泥从塌陷区裂缝溃入井下。由于采动的影响，采空区冒落造成地表塌陷，导致地面淤泥从裂缝溃入井下，给煤矿的正常生产和人员安全带来威胁。 （3）煤层顶部含水泥砂层溃入。当煤层顶部有含水、含泥沙层，开采后由于顶板冒落不实，黄泥、泥浆从裂隙溃入井巷，形成灾害。 2.处理矿井溃决事故的行动准则 （1）处理淤泥和流砂溃决事故时，矿山救护队的主要任务是救助遇险人员，清除透入井巷中的淤泥、委占土和流砂，加强有毒有害气体检测，恢复通风。 （2）溃出的淤泥和流砂使遇险矿工被困堵时，在