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第一章煤矿防治水概述煤矿防治水工作是煤矿安全生产工作的重要内容之一,近年来党和政府高度重视煤矿防治水工作。煤矿企业防治水主体责任的意识进一步得到加强,大部分煤矿企业都能够高度重视防治水工作,设立防治水机构,配备防治水专业技术人员,建立健全各级岗位责任制,加强对职工防治水知识的培训和教育,保障防治水所需的人力、物力和资金,落实各项防治水措施,有效地遏制了水害事故的发生,防治水工作成效显著。2007年至2008年全国发生透水事故122起,死亡518人,每年平均数比前3年平均数(下同)减少48起、210人,分别下降44%和44.8%,占全国煤矿总死亡人数的7.4%。其中发生重大以上(死亡10人以上)透水事故11起、死亡190人,同比减少2起、101人,分别下降26.7%和51.5%,占全国煤矿重大以上事故的16.7%和14.8%。但是,我国煤矿防治水工作面临的形势依然严峻,重特大透水事故时有发生,工作仍需加强。一是重特大透水事故多发。2007年3月10日辽宁省抚顺老虎台煤矿73003#综放工作面放顶煤后贯通采空区积水,造成29人死亡的透水事故发生。2008年7月21日广西壮族自治区右江矿务局那读煤矿井下掘进工作面采空区积水溃人,造成36人死亡的特别重大透水事故。2009年3月21日和4月4日湖南省和黑龙江省分别发生1起透水事故,死亡13人和12人。2010年3月28日14时30分许,山西王家岭煤矿发生透水事故,当班下井261人,108人升井,153人被困井下,获救115人,38人遇难。二是国有大型煤矿淹井事故时有发生。2009年1月8日河北省峰峰集团有限公司九龙煤矿发生奥灰陷落柱突水,造成矿井被淹。2009年3月25日中煤平塑煤炭公司三号井工矿发生老空透水事故,涌水量约28万m3,最大透水量达5000m3/h,造成矿井局部被淹。2009年4月18日国投新集板集矿(基建)井筒发生透水、砂事故,造成1人死亡,同时矿井被淹。三是暴雨洪水引起煤矿灾难事故时有发生。2007年8月17日山东省华源矿业有限公司因突降暴雨、山洪暴发,河水猛涨,河堤决口,溃人矿井内,造成172人死亡的透水事故。相邻的新泰市名公煤矿也因洪水淹井,造成9名矿工死亡。2007年7月29日河南省三门峡市陕县支建煤矿因连降暴雨,山洪溃人井下,造成69人被困(后被全部营救脱险)的透水事故。2009年7月22日黑龙江省鸡西市恒山区鑫永丰煤矿由于连日降雨,地面积水涌人井下发生1起透水事故,当班井下人数24人,除1人提前上井外,其余23人被水围困井下。分析两年多煤矿透水事故发生的主要原因,一是防治水主体责任不落实;二是水文地质资料不清;三是探放水措施不落实;四是预防暴雨洪水等自然灾害存在一些薄弱环节。《煤矿防治水规定》已经2009年8月17日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年12月1日起施行。目的: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。内容:共十章一百四十二条防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人,下同)是本单位防治水工作的第一责任人,总工程师(技术负责人,下同)具体负责防治水的技术管理工作。第一节煤矿透水事故煤矿在建设和生产过程中,大气降水、地表水和地下水等通过各种通道进入矿井,淹没井下巷道、采掘工作面和硐室,影响矿井或采掘工作面正常生产,造成工人人身伤亡的事故,称为透水事故。一、煤矿透水事故的危害1.透水事故造成井下人员伤亡透水事故是煤矿五大灾害事故之一。俗话说:“水火无情”、“火烧一线,水漫一片”。煤矿一旦发生透水,可能造成大量井下人员伤亡。2.透水事故造成煤矿资源财产损失煤矿一旦发生透水,还会造成矿山机电设备被淹,甚至淹没采掘工作面、采区或矿井,给煤矿资源财产带来巨大损失。3.矿井水增加煤炭开采成本由于矿井水的存在,在生产中必须进行排水工作,水量越大,排水费用越高,就会增加原煤成本。4.矿井水造成生产作业环境恶劣由于矿井水的影响,可造成顶板淋水、底板突水、两帮渗水等现象,使巷道内的空气湿度增高、顶板破碎、两帮松软,对工人劳动条件和生产效率有很大影响,5.矿井水缩短机电设备、管材等使用年限酸性矿井水的腐蚀作用,使井下机电设备、管材、钢轨、钢丝绳和金属支架等的使用年限大大缩短。6.矿井水影响煤炭资源开采利用为了预防煤矿透水事故带来的损失,煤矿在开采时必须留设相当规模的防隔水煤柱,使这些煤炭资源不能得到允分开采和利用;有的井田煤层情况虽然较为理想,但由于水文地质条件极复杂,一时也难以建井,或者生产矿井的某区域受到水的严重威胁,一时也难以进行采掘活动,‘造成采掘衔接紧张。7.矿井大量排水使地下水位大幅度下降在岩溶水矿区,山于矿井长期大量排水,使地下水位大幅度下降,产生大量的地表塌洞,这种塌洞直径由几米至几十米不等,造成农田塌陷、民房倒坍、河流中断、交通破坏等。二、煤矿透水事故多发原因分析1.客观原因(1)矿井水文地质条件极为复杂我国煤炭资源分布遍及全国各地,储量非常丰富,2008年产煤量达27.2亿t。据有关资料统计,除西藏自治区和台湾省以外,在我国已开发的煤田中,含煤地层属晚古生代石炭二叠纪的占38%,含煤地层属二叠、三叠纪的占30%,分别称为华北型煤田和华南型煤田。这些煤田水文地质条件极为复杂,涌水、突水频繁,涌水量大或特大,使矿井安全生产受到严重威胁,特别是华北型煤田区内中深部下组煤有几百亿吨因水害威胁不能回采。据统计资料,我国煤矿目前受水害威胁的矿井有222处,核定生产能力占统配煤矿总数的48%以上,其中受水患威胁比较严重的矿井有171处,煤炭储量6660Mt,占统配煤矿总储量的18%,有51处矿井随时都有突水的可能。此外,目前不少矿井已进入深部开采,突水的危险性更大。(2)煤矿设计先天不足前几年煤矿无序开采现象比较严重,造成许多煤矿防治水存在着许多先天不足。有的煤矿特别是乡镇煤矿井口位置选择不当,如将井口设置于低于历史最高洪水位处;井巷布置在不良地质条件中或过分接近强含水层等水源,从而导致施工后田地压和水压的共同作用而发生顶底板透水。有的井口紧靠河流、湖泊,甚至回采穿过地面水体。有的小煤窑就开在国有大矿的上方,甚至就在大矿的保安煤柱采煤,使防隔水煤柱遭到破坏,有的与大矿相互贯通。这些先天不足为小煤矿发生透水事故甚至透水后波及大矿埋下了隐患。(3)防治水工程、设施不符合规范要求煤矿井下的防水密闭墙和水闸门必须具有一定的承压能力,而有的煤矿自行设计、自行制造,施工安装结束后也不进行试压验收;一些煤矿的排水设备能力不足,水仓容量小,甚至有的水泵因长期失修,真正使用时开不起来。2.主观原因(1)煤矿防治透水基础工作薄弱我国一些煤矿,特别是乡镇煤矿水文地质工作提不到日程,无防治水机构,探放水队伍、专业水文地质人员严重不足,甚至没有必要的探放水设备;水文地质资料不全,防治水措施不落实。(2)超层越界违法开采有些乡镇煤矿超层越界违法开采,盲目进入相邻煤矿的采空积水区,甚至开采受奥灰强含水层严重威胁的煤层,导致发生透水事故。“盗采”以后不留下任何资料,甚至打假密闭进行伪装,由于“盗采”造成矿与矿之间巷道或采空区互相贯通,—矿透水波及其他矿井。(3)破坏防隔水煤柱一些煤矿特别足有的乡镇煤矿违反规定,擅自在防隔水煤柱掘进巷道、布置工作面进行违法采煤;有的急倾斜煤层在水体下开采未按有关规定要求,使煤层连续冒落.导致透水事故发生。(4)没有坚持探放水制度有的煤矿领导和采掘作业人员思想麻瘅,存有侥幸心理,图省事、怕麻烦,井巷已接近积水区仍不能认真执行探放水制度,甚至有的出现明显透水预兆,为了早出煤、多挣钱,有的矿主强令工人继续冒险作业。有的探放水措施不全,有的探放水使用煤电钻,导致积水溃人井巷,发生透水事故。(5)有的煤矿领导防治水意识淡薄,从业人员技术素质低下大多数矿井透水前都会出现某些预兆,有的甚至很明显,但由于从业人员缺乏防治水基本知识,安全意识淡薄或者经验不足,没有引起足够的重视和采取相应的安全技术措施,违章作业,甚至有的现场管理人员强令工人冒险继续作业,使本来完全可以避免的人身伤亡事故仍然发生了。有的从业人员不能识别透水预兆,不懂得透水后如何进行自救互救安全脱险。(6)防治自然灾害引发煤矿透水灾害事故工作不落实由于一些地方和煤矿企业对自然灾害引发煤矿透水灾害事故工作不落实,特别是暴雨洪水季节缺乏有效的预报预警和预防工作机制。2007年雨季,在相隔不倒20天的时间内,我国煤矿就发生了两起特大的透水灾害事故。三、煤矿透水事故防范对策1.提高防治煤矿透水认识,进一步落实水害防治责任2.全面加强水文地质基础工作3.认真做好煤矿井下探放水工作(1)凡采掘工作面受水害影响的矿井,要开展充水条件分析,坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。煤矿井田内和周边区域水文地质条件不清的,严禁进行采掘活动,严禁超层越界开采。(2)水文地质条件复杂和极复杂的矿井,在地面无法查明矿井水文地质条件和充水因素时,必须坚持有掘必探。(3)采掘工作面探水前,必须编制探放水设计,确定探水警戒线,并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施,严格按设计进行探放水。(4)在探放水过程中矿井有透水征兆时,受水害威胁的区域要立即停止作业,将作业人员撤到安全地点,分析原因,采取有效措施。(5)井下探放水必须使用专用的探放水钻机,严禁使用煤电钻探放水。4.防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难煤矿企业要把防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难列人重要议事日程。(1)煤矿要主动与气象、水利、防汛等部门联系,建立灾害性天气预警和预防机制,掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息,密切关注灾害性天气的预报预警信息;及时掌握汛情水情,主动采取措施。并与周边相邻矿井沟通信息,当矿井出现异常情况时,立即向周边相邻矿井进行预警。(2)煤矿要安排专人负责对本井田范围内和可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙及可能影响矿井安全生产的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡查。(3)煤矿企业要建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,明确启动标准、撒人的指挥部门和人员、撤人程序等;发现暴雨洪水灾害严重、可能引发淹井时,必须立即撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。(4)所有煤矿在雨季前要开展一次隐患排查治理行动。隐患排查治理的重点是:位于地表河流、湖泊、水库、山洪部位等附近矿井的防洪设施和防范措施是否到位;与矿井连通的采煤塌陷坑是否填平压实;井口标高低于当地历年最高洪水位的矿井是否采取防范措施;违法违规开采防水保护煤柱的矿井是否采取了加固和阻隔工程措施;井田范围内和周边已关闭的废弃煤矿是否充满填实;矿井防排水系统是否完善等。对排查出的隐患,要落实责任,限定在汛期前完成。5.加强煤矿防治水监督监察工作力度(1)地方各级煤矿安全监管部门要认真履行对煤g,·水害的日常监管职责,加强对辖区内煤矿的监督检查力度。对防治水措施不落实、没有开展水害隐患排查治理、超层越界开采的煤矿,必须责令其立即停产整改,经整改仍不合格的,要依法关闭。(2)驻地煤矿安全监察机构要对受老空水、地表水、承压水或溶洞水威胁的办·井在雨季前开展一次专项防治水监察,对存在重大水害隐患的煤矿,要责令其停产、限期整改,经整改仍不合格的,提请当地政府依法予以关闭;对发生水害事故的矿井.要认真调查事故原因,严肃追究事故责任,公布处理结果,接受社会监督。对重大未遂透水事故,也要彻查原因,追究责任,通过事故教训,全面提高防治水工作水平。第二节煤矿防治水基本知识一、煤矿防治水十六字原则及其含义煤矿防治水十六字原则是指:预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。它们的含义是:“预测预报”是指查清矿井水文地质条件,对水害作出分析判断,在矿·井透水以前发出预警预报。“有疑必探”是指对可能构成水害威胁的区域、地点,采用钻探、物探、化探、连通试验等综合技术手段查明水害隐患。“先探后掘”是指首先进行综合探查并排除水害威胁,确认巷道掘进前方没有水害隐患后再掘进施工。“先治后采”是指根据查明的水害情况,采取有针对性的治理措施排除水害威胁后,再安排回采。二、煤矿防治水五项综合治理措施及其含义煤矿防治水五项综合治理措施是指:防、堵、疏、排、截。它们的含义是:“防”是指合理留设各类防隔水煤(岩)柱。“堵”是指注浆封堵具有突水威胁的含水层和导水通道。“疏”是指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压。“排”是指完善矿井排水系统。“截”是指加强地表水的截流治理。三、矿井水文地质主要图件(一)矿井充水性图;(二)矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图;(三)矿井综合水文地质图;(四)矿井综合水文地质柱状图;(五)矿井水文地质剖面图。四、煤矿透水的基本条件煤矿发生透水事故必须有两个基本条件:一是透水的水源,这种水源的水量是很大的,一旦涌入煤矿井巷中,井巷的外流能力或矿井的排水能力小于水量的涌入量;二是透水的通道,即水源涌人井巷必须通过一定的渠道,这种渠道能保正水源不断地涌人井巷,淹没井巷甚至整个矿井,二者缺一不可。(一)透水水源矿井透水水源来自多方面,但主要有天然水源和人为水源两种。1)天然水源天然水源有大气降水、地表水利地下水三种。1.大气降水(1)大气降水对煤矿涌水量的影响大气降水是地下水的主要补给水源,因此,所有煤矿井下涌水量都直接或间接受到大气降水影响。对于大多数煤矿来说,大气降水首先渗入地下,补给含水层水量,然后再涌入矿井,是一个间接水源。但是,也有的煤矿受连降暴雨影响,水直接溃入矿井井巷,造成淹井事故。(2)大气降水矿井涌水量变化规律2.地表水(1)地表水对煤矿涌水量的影响地表水是指位于矿区地表的大型水体,如海、湖、河、水库、沼泽、水池和采煤塌陷坑水等。它不仅可能造成矿井涌水量增加,而且可能导致水砂溃人矿井,酿成矿井透水事故。(2)加强对地表水的调查为了防止地表水引发煤矿透水事故,必须对地表水影响煤矿安全生产状况进行认证调查和分析。3.地下水(1)地下水对矿井透水的影响地下水是矿井透水的主要水源。在矿区的表土层与下面的含煤地层中,都或多或少地埋藏着含水层。含水层的规模、富水性以及水的补给条件,是决定矿井涌水量的根本因素。在煤矿建设和生产中,当采掘工作面或巷道揭露或穿过这些含水层时,地下水就会涌人矿井,极易造成透水事故。(2)地下水源的类型①根据含水岩石性质不同可分为:砂砾石孔隙含水层水;坚硬岩石裂隙含水层水;岩溶含水层水。②根据含水层与煤层接触关系不同可分为:直接含水层水;间接含水层水。③根据含水层与煤层相对位置不同可分为:顶板含水层水;底板含水层水;周边含水体水。(3)地下水特征①地下水涌入矿井的水量与含水层空隙有关。a.与含水层空隙种类的关系。b.与含水层空隙发育程度,含水层的规模及其补给、径流条件的关系。②地下水的储量分析。流人矿井的含水层水,包括两个组成部分,即静储量和动储量。③含水层与煤层位置的关系。含水层对煤层的影响一方面决定于含水层本身水量的大小,另一方面与含水层的位置有很大关系。2)人为水源人为水源主要有老孔积水。(1)老孔积水对矿井透水的影响老孔积水是指煤矿采空区、老窑和已经报废井巷中积存的地下水。(2)老空积水的特点老空积水具有以下明显的特点:①老空积水多分布于矿区浅部,深度一般为100~200m。但近代开采采串区和巷道例外。②老空积水的水量大,常以静储量为主,就像是一个个地下水库。当煤(岩)柱强度小于它的静水压力时,在短时间内可有大量积水涌人矿井,来势凶猛,破坏性极强,常导致毁灭性透水事故。③老空积水在一般情况下水量有限,一旦发生透水事故,开始涌水量很大,但持续时间不长,容易疏干;如果老空积水与其他水源存在水力联系,就可形成水量大且稳定的涌水,对煤矿安全生产威胁很大。④老空积水的水质多为酸性水,水中硫酸含量可达4000—6000mg/L,高者达8000mg/L。水的pH值仅为1~2,有强烈的腐蚀性,对这种酸性老空积水的防治尤为重要。⑤老空积水是长时期积存起来的,而且属于“死水”,水中含有硫化氢等有害气体,发出一股刺鼻的臭鸡蛋味。(二)矿井透水通道矿井透水有各种各样的通道。但主要有天然通道和人为通道两种。1.天然通道天然通道有构造断裂破碎带与接触带、岩溶陷落柱、隐伏露头(天窗)和隔水层变薄区等。2.人为通道人为通道有采空区冒落裂隙带、地面岩溶塌陷坑、封闭不良的钻孔和矿井井筒等。第三节煤矿探放水一、井下探放水的重要性、条件和原则1.井下探放水的重要性井下探放水是指矿井在采矿过程中运用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、两帮和前方的含水构造(包括陷落柱、含水层、积水老空区等水体和导水通道的具体位置、产状等),并将水体中的积水疏放出来。(1)井下探放水是执行煤矿防治水原则的需要(2)井下探放水是贯彻国务院《特别规定》的需要。(3)井下探放水是吸取煤矿透水事故教训的需要2.采掘工作面探放水条件采掘工作面具有下列条件之一的,必须进行探放水,确认无透水危险后,方可前进:(1)接近水淹或可能积水井巷、老空或相邻煤矿时。(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。(3)打开防隔水煤(岩)杜放水前。(4)接近可能勺河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。(5)接近有出水可能的钻孔时。(6)接近水文地质条件复杂的区域。(7)采掘破坏影响范围内有承压含水层或含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤(岩)柱厚度不清可能突水时。(8)接近有积水的灌浆区时。(9)接近其他可能突水地区时。3.探放水的原则井下探放水应根据水量的多少、其补给水源的补给量的大小、矿井现有排水能力和疏干水后可解放煤炭资源量等因素,进行综合考虑,达到安全、经济、合理的目的。探放水的原则,总的来说包括以下“五先五后”。(1)先探放后开采的原则当矿井井下含水体不在地面或井下重要建(构)筑物下面,与其他含水层和地表水设有水力联系,排放积水休时不会过分加重矿井排水经济负担,积水体下又存在大量煤炭资源亟待解放时,为了彻底消除开采时的水患威胁,必须采取积极探放的办法,将积水提前疏放出来,再进行开采。(2)先隔离后探放的原则如果矿井井下含水体与地表水或其他地下含水层有着密切的水力联系,能在雨季接受大量雨水、地表水和地下水的补充;含水体水量很大;水质酸性大;疏放积水后产生地面环境破坏等,为了避免矿井增加长期排水费用,应该对这种积水体采取先设法阻断其补给水源或减少其补给水鼍,然后再进行探放水。如果矿井阻断补给水源或减少其补给水量困难很大,生产矿井必须留设防隔水煤(岩)柱,使含水体与牛产区隔离开来.待矿井水体下采煤技术成熟后再回收防隔水煤(岩)柱。(3)先降压后探放的原则对于矿井水量大、水压高的积水区,应先从煤层顶、底板岩层打穿放水孔,把水压降下来,把水量减下来,然后再沿煤层打钻探放水。(4)先封堵后探放的原则当矿井含水体被其他强含水层或与其他大水源有水力联系的水体所淹没,含水体有很大的补给量时,一般应该先封堵出水点,然后再探放水。(5)有疑必探的原则凡对采掘工作面上下左右及前方水患情况有疑问的地点都必须进行探放水,在很多情况下,由于受勘探手段和对客观事物认识能力的限制,对地下水含水条件掌握得还不是那么清楚,不能确保没有水害威胁,这样就需要先推断出水害疑问区,当采掘工程施工至疑问区一定距离时,必须进行探放工作,以探明情况或疏放积水,确保矿井安全生产。二、井下探放水设计煤矿采掘工作面探水前,必须编制探放水设汁,确定探水警戒线,并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探水眼的布置和超前距离,应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度等确定。探放水设计由地测部门提出,矿总工程师(技术负责人)审定,并严格按设计进行探放水。1.探放水设计的内容(1)探放水地区的水文地质条件。(2)探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式。(3)探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度、施工技术要求和采用的超前距与帮距。(4)探放水施工与掘进工作的安全规定。(5)受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定。(6)通风措施和瓦斯检查制度。(7)防排水设施。主要包括:水闸门、水闸墙等的设计以及水仓、水泵、管路、水沟等排水系统能力的具体安排等。(8)水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施。(9)附有老空位置、积水区与现采区的关系图,探放水钻孔2.探放水起点的确定(1)积水线(2)探水线(3)警戒线3.探放水钻孔布设要求4.探放水钻孔的主要参数及布置方式(1)探放水钻孔的主要参数①超前距②允许掘进距离③帮距④钻孔密度(2)探放水钻孔布置方式探放水钻孔布置方式有扇形和半扇形两种。第四节煤矿透水事故的应急救援煤矿企业、矿井应当根据本单位的主要水害类型和可能发生的水害事故,制定水害应急预案和现场处置方案。应急预案内容应当具有针对性、科学性和可操作性。处置方案应当包括发生不可预见性水害事故时,人员安全撤离的具体措施,每年都应当对应急预案修订完善并进行1次救灾演练。矿井管理人员和调度室人员应当熟悉水害应急预案和现场处置方案。矿井应当设置安全出口,规定避水灾路线,设置贴有反光膜的清晰路标,并让全体职工熟知,以便一旦突水,能够安全撤离,避免意外伤亡事故。由于我国煤矿水文地质条件的复杂性,防治水安全装备和技术水平的局限性和煤矿采掘作业的盲目性,造成煤矿透水事故经常发生。煤矿透水的应急救援就是通过在透水事故发生后启用预定的紧急处置程序和现场自救互救方法,快速反应处理透水事故或将事故消除在萌芽状态,最大限度地控制或减小透水事故造成的人员伤亡和财产损失。一、煤矿透水事故应急救援预案(一)煤矿透水事故特征煤矿重大透水事故影响范围大,伤亡人员多,中断矿井,采区或采掘工作面生产时间长,损毁井巷工程和生产设备严重。其主要特征如下。1.突发性煤矿重大透水事故往往是突然发生的,给煤矿企业领导和从业人员的心理冲击最严重,最容易出现措手不及、决策失误的现象。由于救灾指挥失误造成救灾措施不当,或者自救互救方案错误,使事故扩大,增加丁伤亡人数,甚至造成救护队员的伤亡。2.灾难性煤矿重大透水事故发生后,往往造成多人伤亡或使井下人员的生命遭受严重威胁,有的甚至造成整个矿井被淹的严重后果。透水时水流还会损坏安全设施、破坏通风系统、摧垮巷道支护、使瓦斯和有害气体浓度增加、巷道塌冒,不仅使受灾程度加大,而且还给抢险救灾工作增加难度。3.继发性煤矿重大透水事故发生后,有时在较短的时间内重复发生同类事故或诱发其他事故,使矿井受灾范围进一步扩大。例如,透水事故发生后,还可能引起第二次水害,或者引发机械设备故障、电气系统故障、瓦斯事故或顶板事故。(二)煤矿透水事故应急救援的基本任务(1)立即撤出所有透水危险区域的人员,抢救被水围困的遇难人员。煤矿透水后,要牢牢把握“以人为本”,把遇险人员和受水害围困人员的生命安全放在应急救援的首位,组织撤退或者采取措施保护被水威胁区域内的所有人员。(2)了解透水的水源、通道和涌水量的变化,在保证抢险人员自身安全前提下立即组织力量构筑临时水闸墙或关闭水闸门,必要时加固保护出水口和巷道,疏通涌水的水沟或巷道,迅速控制事态发展,防止透水事故影响范围继续扩大。(3)组织寻找透水中遇难人员,迅速将其尸体运往井上。(4)采取加大矿井排水能力的方法,稳住淹井水位,以减少矿井透水损失。(5)采取追水和注浆堵水等方法,排除矿井积水,恢复矿井生产。(6)组织查清透水事故发生的原因、人员伤亡情况和财产损失程度,为开展事故调查、处理提供证据。(三)煤矿透水事故应急救援的要求(1)在煤矿透水应急救援过程中,要坚持“救人优先,救活人优先,防止水害扩大优先.利于治水复矿优先”的原则,正确处理救灾中的各种关系。.(2)要加强水文地质条件监测监控、预测预报工作。水情要落实掌握清楚,并且对水情的发展变化趋势做出预测,以利采取针对性措施.编制抢险救灾方案。(3)在矿井透水后进行抢险救灾工作,没有某种固定的模式可遵循.必须根据变化厂的水情对抢险救灾方案进行适当的调整。(4)在抢险救灾过程中,要立足于一个“快”字,快速、有序、有效地实施现场急救和安全转送人员,是减小事故损失的关键,特别是透水后3天,是救援黄金期。(5)在抢险救灾中,应尽量避免给后期矿井恢复生产工作留下后遗症或困难。(6)采取综合抢险救灾方法时,应注意各方法间必须协调联动.互相配合,互相创造条件。例如,强排水与注浆堵水同时进行时,应以强排水为前提,调整注浆工艺,从适应大动力水条件下注浆;当以强排水控制水情最终打闸封堵突水点时,强排水应为构筑水闸墙尽量降低水位。(四)煤矿透水事故应急救援预案的编制和实施1.应急预案的工作原则(1)以人为本,安全第一。煤矿透水应急预案必须把保障井下矿工的生命安全和身体健康、最大限度地预防和减少透水事故灾难造成的人员伤亡作为首要任务。切实加强应急救援人员的安全防护。充分发挥人的主观能动性,充分发挥专业救援力量的骨干作用和从业人员的基础作用。(2)统一领导,分级负责。在国务院统一领导和国务院安委会组织协调下,各省(区、市)人民政府和国务院有关部门按照各自职责和权限,负责煤矿透水事故灾难的应急管理和应急处置工作。煤矿企业要认真履行安全生产责任主体的职责,建立防治水应急预案和应急机制。(3)条块结合,属地为主。煤矿透水事故灾难现场应急处置的领导和指挥以地方人民政府为主,实行地方各级人民政府行政首长负责制。有关部门应当与地方人民政府密切配合,充分发挥指导和协调作用。(4)依靠科学,依法规范。采用先进技术,充分发挥专家作用,实行科学民主决策。采用先进的救援装备和技术,增强应急救援能力。依法规范应急救援工作,确保应急救援的科学性、权威性和可操作性。(5)预防为主,平战结合。贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,坚持事故灾难应急与预防工作相结合。做好水情预防、预测、预警和预报工作,做好常态下的水患风险评估、抗洪物资储备、防治水队伍建设,完善探、防,测、排水设备和透水应急预案演练等工作。2.应急预案的作用(1)明确应急救援的范围和体系,使应急准备和应急管理有章可循,有据可依。(2)有利于对事故发生做出及时的应急响应,降低事故的不良后果。(3)成为各类突发重大事故的应急基础。通过编制基本应急预案,可保证应急预案足够的灵活性,对那些事先无法预料到的突发事件或事故,也可以起到基本的应急指导作用;针对特定危害编制专项应急预案,有针对性地制定措施,进行专项应急准备和演习。(4)当发生超过应急能力的重大事故时,便于与上级应急部门协调。(5)有利于提高全社会的风险防范意识。3.应急预案的编制和实施应急预案的编制和实施一般有以下5个步骤:(1)组建编制队伍。成立由各有关部门组成的应急预案编制小组,组长应由煤矿企业主要负责人担任。煤矿总工程师负责组织地测防治水、采掘、通风、机电和矿山救护队等有关单位专业人员编制,并征得矿安全监察部门的同意。(2)危险与应急能力分析。辨识可能发生的重大事故风险,并进行影响范围和后果分析,根据国家有关安全法律法规和规章制度的要求,结合本矿井安全生产、防治水方面存在的各种主观和客观的事故隐患,进行危险识别、风险分析和现有应急能力评估。(3)编制应急预案。根据对煤矿危险分析和应急评估,确定最佳的应急预案。要制定出切实可行、安全可靠的技术措施和落实预案的方法,要做到措施具体、责任明确。(4)应急预案的评审和发布。应急预案编制后还必须组织对预案进行评审丁作。为了确保预案的科学性、合理性和针对性,应经过有关单位和人员进行充分的讨沦、修订、评审。预案经评审后由矿主要负责签署发布,并按规定报送上级有关部门备案。(5)预案的实施。预案经批准发布后,应立即向全体职工贯彻,组织学习,并熟悉井下避灾路线。不参加培训学习或考试不及格的从业人员和安全管理人员不准下井工作。已批准的预案由矿长负责实施,每年必须至少组织1次矿井救灾演练。每季度都要根据矿井自然条件和采掘工程的变动情况,组织有关部门对预案进行修改和补充,对应急预案实施动态管理和更新.并不断完善。(五)矿井灾害预防和处理计划1.编制矿井灾害预防和处理计划的意义煤矿生产自然条件复杂,经常受到瓦斯、煤尘、水、火和冒顶等灾害的威胁,存在着发生灾害事故的可能性,所以煤矿企业长期以来坚持编制矿井灾害预防和处理计划,并认真地在生产过程中加以贯彻落实。编制矿井灾害预防和处理计划,主要目的有以下2点:(1)贯彻预防为主的方针,防止矿井事故的发生。(2)在发生事故时,可以作为现场作业人员、矿山救护队、抢险救灾人员的行动纲领,以便把事故消灭在萌芽阶段;或者防止事故进一步扩大,从而把事故影响控制在最小范围内,使事故的损失减小到最低程度。因此,《煤矿安全规程》中规定:“煤矿企业必须编制年度灾害预防和处理计划,并根据具体情况及时修改。”实践证明,编制矿井灾害预防和处理计划是贯彻执行国家的安全生产方针,保障煤矿从业人员的安全和健康,保护国家财产不受损失的一项重要措施。否则,矿井安全生产就得不到有效保障。2.矿井灾害预防和处理计划的内容矿井灾害预防和处理计划的内容要细致、全面。主要应包括以下几方面内容:(1)可能发生事故地点的地质条件和自然因素,以及各种事故的预兆。(2)预防各种事故的组织措施、技术措施和物资准备。(3)出现各种事故的处理措施和保证井下人员安全撤退路线。(4)处理事故的组织领导和有关单位、部门的人员名单、职责和通知方法、顺序。(5)有关处理各种事故必备的图纸资料,如:①井上下对照图;②采掘工程平面图;③矿井通风系统图和反风试验报告;④矿井供电系统图;⑤矿井运输系统图;⑥井下消防洒水、排水、注浆、充填、瓦斯抽放和压风等管路系统图;⑦地面和井下消防材料库的位置及材料品种、数量;⑧矿井安全监测系统图;⑨矿井通讯系统图;⑩矿井避灾路线图。3.矿井灾害预防和处理计划的贯彻落实(1)《煤矿安全规程》中规定,矿井灾害预防和处理汁划由矿长负责组织实施。(2)煤矿企业应及时组织全体从业人员贯彻学习矿井灾害预防和处理计划所规定的内容,并熟悉避灾路线。各施工单位的领导和主要技术负责人应负责组织本单位从业人员学习,并进行考试,考试成绩留有备案。考试不及格的从业人员和安全管理人员必须经过补考及格,方准下井工作。(3)遇有条件变化,对矿井灾害预防和处理计划进行修改补充时,还应组织从业人员重新学习。(4)《煤矿安全规程》中规定:“煤矿企业每年必须至少组织1次矿井救灾演习。”对于演习中发现的问题,必须采取措施及时加以改正。(5)矿井灾害和处理计划应报矿长、矿总工程师、驻矿安全监察处(站)、矿山救护队和有关科室以及—卜级主管部门。以上有关单位、部门的领导和有关人员应经常或定期检查矿井灾害预防和处理计划贯彻落实情况。二、煤矿透水事故的处理(一)煤矿透水事故类型的判断煤矿发生透水事故后,为便于确定抢救方案,必须根据水害的具体情况和透水前的征兆,判断透水事故的类型。煤矿透水事故的类型大致可分为以下几类:1.地面水造成煤矿透水事故地面水源(如河流、湖泊、水库、暴雨洪水等)如果有漏水通道与井下巷道相通,会使矿井发牛突然涌水。这时,应该根据井上下水样和水量变化进行分析对比,即可判断其透水源。近年来,地面防治水基础工作较差的矿井,暴雨和山洪连同砂、石、泥土等杂物也可能从井口直接灌人,造成煤矿淹井的自然灾难。2.含水层水造成煤矿透水事故根据含水层本身水量的大小和它在煤系地层中所处的地理位置、地面水文地质观测孔的水头值变化、煤层开采后影响范围和水量分析等,即可判断其透水水源。含水层水主要有冲积层水和煤层顶底板砂(砾)岩水。在石灰岩层附近掘进巷道时,有可能透溶洞水或导水陷落柱水。掘进巷道时透溶洞水的征兆是顶板来压、柱窝渗水、裂隙透水等。由于导水陷落柱水大部分长期被浸蚀,水常呈黄色或灰色,带有臭味,有时也会出现红色。3.断层水造成煤矿透水事故当巷道掘到导水性断层附近时,往往会出现各种透水征兆,如工作面的压力、淋水增大等。由于断层多属有水压的“活水”,因此很少出现“挂红”的现象。在岩巷中遇到断层水,有时能在岩缝中见到淤泥,底部出现射流,水呈黄色。4.老空积水造成煤矿透水事故老空积水征兆比较明显。由于积水多年,水量补给量较差,一般属于“死水”,并且水中溶解了许多杂质。含铁杂质能使水变成红色,含硫化氢的水就能发出臭鸡蛋味,含酸性杂质的水就发涩,所以,老空积水透水前一般都出现煤壁或巷道“挂红”、酸性大、水味发涩和臭鸡蛋味。目前,我国煤矿常见的透水事故多为老空积水所致。其特点如下:①老空积水虽然在一般情况下水量补给量较少,但由于其范围广,采掘工作经常与其接触,并多在采掘作业地点的上方,因此具有水量多、压力大的特点,而且不容易察觉出来。②透水时常常伴随着大量硫化氢、二氧化碳和瓦斯等有害气体逸出,发生使人窒息、中毒甚至死亡的意外事故。③老空积水一般酸性大,对金属制品具有强烈的腐蚀作用,能腐蚀钢轨、钢缆绳、水泵、水管和金属支架等,严重时使部分机电设备无法使用。④目前许多个体小煤窑在国有矿区、大煤矿浅部常年开采,乱采乱掘,有的甚至超层越界非法进行采掘活动,造成许多采空区,积聚大量积水,而这些情况往往又无技术资料可查。所以,近几年大矿区采掘工作面透小煤窑遗留的老空积水造成的透水事故经常发生,或者各个小煤窑相互贯通,一矿透水殃及他矿。5.封闭不良的钻孔水造成矿井透水事故矿井建设地质勘探或者生产期间补充勘探时,钻孔钻透含水层或含水溶洞,且终孔后未封孔或封孔质量不良,当采掘工作面邻近或揭露这些钻孔时往往发生矿井透水事故。(二)事故报告和现场紧急处置1.事故报告在矿井透水事故发生后,事故现场的作业人员应尽量了解和判断透水事故性质、地点和涌水影响范围,在积极、安全地消除或控制水情的同时,要及时地向矿调度室报告灾情,并迅速向透水可能波及区域的全部人员发出警报。(1)报告形式:利用最近处的地势高于透水地点的电话进行报告。不要舍近求远,更不得跑到井上进行口头报告。但必须注意:在被水围困时瓦斯浓度增加的地点,要使用防爆型电话机,否则电话机产生的电火花可能引爆瓦斯。(2)报告对象:首先直接向矿调度室报告。因为矿调度室是全矿抢险救灾中心,那里有矿领导24h调度值班。矿调度室可以组织人力、物力对透水事故进行抢救;如果本矿救援力量不足,还可以通过调度系统向上级领导和部门求援。有的人发现透水预兆或发生透水后,先报告本区队领导,往往会延误抢救事故和组织人员脱险的最佳时机。(3)报告内容:透水事故的性质、发生的地点、透水波及的范围、现场人员伤亡情况以及抢救事故、组织现场作业人员撤离事故现场的措施和路线等。(4)报告方法:要沉着镇静,不要慌乱,尽量把话说清楚;不要撒谎,要如实报告灾情,不清楚的就报告说“不清楚”,回到现场了解清楚后或按领导指令了解某一情况后,再次向矿调度室报告。2.积极消除灾害矿井发生透水事故后,处于灾区内以及受到水威胁区域的人员,应沉着冷静,根据看到的异常现象,听到的异常声响和感觉到的异常冲击等情况,迅速判断透水性质,利用现场的条件,在保证自身安全的前提下,采取积极有效的措施和方法,及时投入现场抢救,将透水事故消除在初始阶段或控制在最小范围内,最大限度地减少事故造成的损失。在消除灾害过程中应该做到以下4点:(1)在消除灾害时,必须保持统一的指挥和严密的组织,严禁冒险蛮干、避免惊慌失措,严禁各行其是和单独行动。(2)在积极消除灾害的抢救过程中,首先要确保自身安全。提高警惕,采取严密措施,严防窒息、中毒、爆炸、触电、顶帮垮塌和透水冲水等次生事故的发生,保证营救人员的安全。(3)在消除灾害时,要把抢救受伤害的人员作为重中之重,坚持先救人后救灾。在抢救人员时要做到“三先三后”,即对于生者和死者,先抢救生者,后抢救死者;对于伤势重者和轻者,先抢救伤势较重者,后抢救伤势较轻者;对于窒息或心跳、呼吸停止不久、出血和骨折的伤员,先复苏、止血和固定,然后进行搬运。(4)要采取各种有效措施,消除初始灾害或防止灾情进一步恶化。发生透水预兆后,要立即加固附近巷道支护,防止被突水冲倒支架,造成巷道坍塌;要疏通排水沟,防止涌水被堵塞去路;要垫高排水泵及其配电装置,防止排水泵和配电装置被淹。当发生透水事故后,要迅速砌筑防水墙,立即关闭防水闸门,防止水淹范围进一步扩大。3.对溺水人员的现场急救井下人员溺水后,大量的矿井水由口、鼻灌人肺、胃里,引起窒息,使人员呼吸和心跳停止,造成死亡。对溺水人员的现场急救要注意以下四个方面:(1)转送:把溺水人员从水中救出来以后,立即转送到比较温暖和空气流通的安全地点,松开腰带,脱掉湿衣,盖上千衣,以避免受寒。(2)检查:以最快速度检查溺水人员的口和鼻。撬开口,清除堵塞在口、鼻里的泥砂、煤矸石等杂物,并把舌头拉出,使其呼吸道畅通。(3)控水:将溺水人员俯卧,用枕头、衣物等垫在其腹部下面;或者急救者半跪,将其腹部放在急救者的大腿上或膝盖上,头部下垂,并不断压其背部;或者抱其腰部,使其臂部向上,头部自然下垂;或者急救者用肩扛其腹部,快步奔跑或不断上下耸肩……通过以上方法使其腹中的积水从气管、口腔中流出。(4)人工呼吸:若溺水人员已停止呼吸,要立即进行人工呼吸;若呼吸、心跳均已停止,要立即进行胸外心脏按压,同时进行口对口人工呼吸。同时,要注意合并伤的急救处理,如止血、包扎和骨折临时固定等。三、矿井透水被困遇险人员的生存条件煤矿矿井发生透水事故后,常常有人被围困在井下,在遇险地点等待救助。在组织抢救时,每个职工都要贯彻执行“积极抢救”的救护原则,争时间、抢速度,使遇险人员早日脱险。但遇险人员在较长时间还没有被营救出来时,有人便认为他们不能活着被救出,因此抢救时决心不大、信心不足。有时当外部水位超过遇险人员所在地点的标高时,有的人还认为遇险者已经失去了生存条件,在抢救时行动迟缓,个别情况下甚至放弃抢救。在抢救过程中出现这些问题,往往会贻误战机,使遇险人员遭受更大的痛苦,甚至失去生命。要很好地解决这些问题,必须使抢救人员对水灾后井下人员的生存条件有所了解,从而使抢救工作建立在科学的基础上。1.被围遇险地点的空气存在空气,是人能否生存的首要条件。只要有空间就有空气,被困遇险人员就有生存的可能。由于矿井透水事故是突然发生的,对于透水时的基本情况和数据,救灾人员不可能完全掌握。因此,发生透水事故后要认真判断遇险地点是否有空气存在。当被困遇险地点比外部最高水位的标高低时,大致有以下3类情况:(1)由于井下发生透水事故时,一般来势凶猛,水向下奔流时将透水点下部巷道中的空气挤出(根据煤矿井下透水的实际情况,透水后涌水不可能充满整个巷道向下奔流,只要不充满整个巷道空间,就会有间隙,空气就会被挤出),直至下部被水淹没,不会有空气存在。(2)矿井发生透水事故时,水首先将下部的水平或倾斜巷道淹没,使这些巷道没有排泄空气的间隙。这些巷道相通的上部独头巷道如不漏气,即使低于外部水位时,也不会全部被水淹没,仍有被压缩的空气存在,在这些巷道中躲避的遇险人员就具备生存的条件。这种情况在矿井透水实例中是常见的。(3)在特殊情况下发生透水事故后,由于水势凶猛,可能连带着一些杂料、设备、煤矸等,堵塞向下部巷道水流通道,这时透水点下部巷道也可能存在生存空间,对于这种情况必须根据地质资料慎重研究处理。2.被困遇险地点的空气质量煤矿矿井发生透水事故后,只要遇险地点有空气存在,遇险人员就有生存条件。但是,由于遇险人员的呼吸、有机物和无机物的缓慢氧化以及各种有毒有害气体涌人遇险地点等,会使空气中各种气体的浓度发生变化,即维持生命的氧气减少,窒息性的二氧化碳增加,也有可能使有毒有害的一氧化碳、硫化氢、二氧化硫和二氧化氮等的浓度增加。这些会使空气的质量逐渐发生变化,而达到一定浓度时,遇险人员也就不能生存。(1)氧浓度的减少空气中氧气浓度降到10%~12%时,人们呼吸感到极度困难,但还可以生存,如果再下降,人就会进人昏迷状态而死亡。因此,一般把氧气浓度10%作为遇险人员生存的极限值,即当,空气中氧气浓度低于l0%时,遇险人员就丧失了生存条件。根据《煤矿安全规程》的规定,井下空气的氧气浓度不能低于20%。井下被透水围堵空间内空气中的氧气浓度由20%下降到10%所需的时间,受以下几个因素的影响:①有机物和无机物的氧化。由于这种氧化进程缓慢,而遇险人员在井下被围堵空间生活不会太长(最多几十天),因此,耗氧因素一般不考虑有机物和无机物的氧化。②煤和岩石中放出瓦斯和二氧化碳等,使空气中的氧气浓度相对减少。但是,由于煤层瓦斯压力存在,巷道中气压的变化,对煤和岩层中瓦斯涌出量的影响不大。所以,透水后淹没区域外部最高水位高于或低于遇险人员所在的位置,都应根据平时瓦斯和二氧化碳等气体的实际涌出量,来计算空气中氧气浓度减少的数值。③遇险人员的呼吸消耗氧气量。一般来说,这是被困遇险地点空气中氧气浓度减少的主要原因。遇险人员被围堵后,开始虽然有些激烈的行动,但发现没有通道脱离险区时,有自救常识的人,一般都会平卧不动,等待救助。根据理论计算分析,体重63kg的男子,平卧不动时每人每分钟消耗0.237L氧气,由此可以计算出灾区氧气浓度下降到10%所需的时间。(2)二氧化碳浓度的增加空气中的二氧化碳浓度增加到lo%时,遇险人员的呼吸处于极为困难状态并发生昏迷,但不会死亡。当二氧化碳含量继续增加时,人就会失去知觉,并导致死亡。因此,一般把二氧化碳含量增加到lo%作为人生存的极限值。根据《煤矿安全规程》的规定,井下空气的二氧化碳含量不应超过0.5%。井下被透水围堵空间内空气中的二氧化碳含量由0.5%增加到10%所需的时间,受以下几个因素的影响:①有机物和无机物缓慢氧化,消耗氧气,产生二氧化碳气体。由于在正常情况下这种氧化进行缓慢,产生的二氧化碳不多,一般可不考虑它的影响。②从煤和岩石中与瓦斯一起或单独涌出,或者是透水时将老空区中的二氧化碳iii,A.被困遇险人员所在的地点,使空气中的二氧化碳浓度增加。这种情形对二氧化碳浓度增加的影响时间要根据受灾地点的实际情况做具体分析,特别是与遇到的老空区中二氧化碳浓度的高低有密切关系。③被围困遇险人员在呼吸时,放出的二氧化碳含量,一般是空气中二氧化碳含量增加的主要原因。根据理论计算分析,体重63kg的男子,平卧不动时每人每分钟呼出0.197L二氧化碳,由此可以计算出灾区二氧化碳浓度增加到l0%所需的时间。根据氧气浓度减少到10%和二氧化碳浓度增加到10%,能求出遇险人员在灾区可能生存的两个时间值,应采取其中数值小的一个作为抢救行动的决策依据。(3)有毒有害气体浓度的增加在煤矿井下被围堵空间的空气中,有害气体的含量超过《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度,对人体的生命安全和身体健康都会有危害。当有毒有害气体的浓度达到以下数值时,即一氧化碳达到0.4%、硫化氢达到0.05%、氧化氮达以0.025%或二氧化硫达到0.05%时,遇险人员就会有致命危险。在考虑遇险人员的生存条件时,对井下被围堵空间有无有毒有害气体涌出,有毒有害气体浓度增加趋势如何,一定要进行认真分析。3.支持遇险人员生命的能源人之所以能生存,另一个重要条件,就是从吃的食物中摄取能量,保证人体内新陈代谢的正常进行。但是,煤矿发生透水事故后,遇险人员被围困在井下,与外界隔绝,断绝了食物来源。但他们为什么经过几天甚至几十天,仍能生存下来呢?食物虽然是人生存的重要条件,但在断绝食物而只喝水的情况下,人并不会立即死亡。如果既不吃又不喝,则生命只能维持几天时间。水中虽然没有营养价值的东西存在,但人在断绝食物来源的情况下,喝水可以促进人体内新陈代谢,消耗体内自存储的糖、脂肪和蛋白质,以维持人体的能源供给。根据井下被围困遇险人员的亲身体验,在断绝食物的情况下,开始的两三天还可以忍受,但到四五天后就会感到饥饿难忍,为了减少饥饿的痛苦,遇险人员往往饥不择食,什么东西都往肚子里填。有的人嚼煤块、啃木料,有的人撕吃棉花、布料、纸团、胶管、胶带等。这些东西吃下去以后,当时能把胃支撑起来,可减少饥饿的痛苦。实际上这些东西并没有人体所需要的糖、脂肪和蛋白质,毫无营养价值,吃下去后根本消化不了,也不被人体所吸收。因此,吃这些东西只能是有害无益,吃多了后果是不堪设想的。煤矿矿井透水后,被围困的遇险人员在断绝食物的情况下,往往是只喝水,不吃任何东西,靠消耗体内储存的营养来维持生命。例如,河南省乎顶山矿务局马道矿的13名工人在井下生存近100个小时,山西省晋城北西煤矿的2名工人在井下生存16天,山东省帝丘县煤矿的2名工人在井下生存23天等。据调查,1949年被矿井水围困在井下32天,安全救出后的湖南省辰溪县一个小煤矿的3名工人是我国矿井水灾事故中被围困的时间最长而脱险的一个典型实例。以上各例存活人员都未吃食物,只喝水,被救出来后经医治均安全脱险。四、矿山救护队处理透水事故的行动要点(1)矿山发生透水事故后,抢险救灾指挥部应明确矿山救护队的主要任务是救护遇险、遇难人员,防止整个矿井被淹没,并负责排水后的侦察,恢复井巷通风等。(2)矿山救护队接到事故通知后,应根据上级的命令携带必要的装备和工具,迅速赶赴事故矿井。接受任务后,要了解灾区情况,包括透水水源、事故前人员分布、矿井具有生存条件的地点及其进入的通道等;并根据被围堵遇险人员所在地点的空间、氧气及二氧化碳浓度,救出被围困人员所需用的大致时间,制订相应救灾方案。(3)为保护排水泵不致被矿井涌水淹没,或临时阻挡透水时的决口水流,首先应用装有沙子、泥土和水泥的麻袋堆砌临时挡水墙,然后在临时挡水墙的掩护下,根据估计的水压大小,分别用砖、石、混凝土、钢筋混凝土等砌筑永久的挡水墙。在砌筑永久挡水墙时,为了在工作期限内使其不致被涌水冲毁,应在挡水墙下部安装一个有阀门的铁阀,以供泄水之用。如果砌筑挡水墙地点通风正常,砌筑挡水墙的工作一般可由受灾矿井组织人力施工。(4)根据透水的水位和涌水量情况,矿山救护队要在确保自身安全的前提下,利用一切可以进人的通道进入灾区,迅速引导人员撤出危险地区,到达能通往地面出口处的地点。要禁止人员在独头巷道中暂避。在全部撤出受水威胁地区的人员后,可向一切能蓄水与泥沙的下山巷道疏放积水。(5)遇险人员被水堵在巷道内难以接近时,应利用一切可能的方法,如打钻孔、使用压风机等,向被围堵的遇险人员输送新鲜空气、饮料和食物等。但是,若遇险人员被围堵的地点低于外部水位时,应严禁采用这种方法,以便独头泄压,水位上升,淹没遇险人员。(6)矿井发生透水事故使人员被围堵,如果积水不能及时排除,或不具备打钻孔向被堵区输送空气、食物等时,为保障遇险人员的生命安全,可以进行潜水救护,即由潜水员潜水进入灾区,将携带的氧气瓶、食物和药品等送给遇险人员,以维持基本的生存条件。潜水救护作业的次数应根据排水的时间,确保遇险人员的生命安全而定。在清理井下水仓中水泵吸水口堵塞物时,也可由潜水员进行工作。进行潜水救护作业的人员,必须由经过系统学习潜水救护知识、掌握潜水呼吸装置使用技能和水下作业方法的潜水员担任。(7)矿山救护队在排水后进行侦察和抢险时,禁止由F往上进入透水点,防止二次透水引发次生灾难事故。在有二次透水可能的上山口附近,要设专人监视。指战员通过被水淹过的巷道时,要认真检查并加强保护。在急倾斜煤层或厚煤层的采区巷道中进行抢救工作,应注意矿山压力的变化,防止巷道和采掘工作面掉底引起垮塌冒顶事故。(8)在寻找遇险人员时,应细心观察,注意有规律的求救敲击声。可以采用生命控测仪探测遇险人员,或者利用有节奏地敲击巷道支架、煤(岩)壁,听取回击声音,以此来寻查活着的遇险人员。(9)矿山救护队应利用通风装置缩短风流,使矿井透水后所涌出的瓦斯排人总回风巷道。(10)在组织排水时应切断其他电源,加强通风,排除瓦斯和其他有毒有害气体,加强观测,并防止一切火源。当排水接近车场或硐室时,要防止瓦斯和有毒有害气体的突然涌出。矿山救护队应采取措施,保护排水人员的安全。(11)在排水过程中,应尽量分段恢复通风,排除有毒有害气体,组织抢修失修巷道,以便从煤渣、积沙和淤泥中寻找遇险人员。在清理过程中,要给工作人员创造良好的安全条件,并利用一切可能的机械、工具和提升设备进行工作。为迅速抢救人员,在清理时可以暂时利用可能堆积的空间,清通被堵区域。(12)在处理透水事故时,抢险救灾指挥部应要求确保自身安全,防止扩大事故。尤其是进入遇险人员躲避地点时,不经检查确认无危险时,不应摘掉氧气呼吸器。(13)被水围困在井下的遇险人员,长期得不到阳光、新鲜空气和饮食,身体十分虚弱,救出他们后矿山救护队要注意小心搬运,保持体温;同时,应使遇险人员逐渐适应新的环境,并由医护人员进行治疗和护理。要防止由于饮食、光线和过度兴奋等原因而造成死亡或残废。五、矿井透水后强排水措施矿井发生透水事故后,必须根据矿井透水地点、突水量、井巷工程条件以及淹没区域充水条件,预测矿井淹没过程中不同标高的最大涌水量和未被淹没排水泵房的设备能力等资料,选择最佳强排水措施。1.下山或倾斜巷道的下部透水未淹至上部巷道前的强排水措施一般采用安装卧式离心泵的方法进行强排水。这种方法安装比较简单,但随着强排水的进展,透水量逐渐减小时,需要不断地往下移泵接头;透水量不断增加时,水泵能力低于透水速度,需要不断地往上或高处移泵。这时可以采取单泵一级、双泵一级、小泵群组合一级或串联泵多级排水,因地制宜地加以选择。2.矿井突水水平的排水泵房未被淹没前的强排水措施此时矿井突水量和可能最大突水量的预测是关键。这就要求必须做到以下几点:(1)认真测定涌水量和预测最大可能的涌水量。(2)启动足够的排水能力强行排水。若突水量较大,核实能力不足时,有条件的矿井可以关闭有关井底车场防水闸门限制放水。(3)有条件时可向低标高井巷部分放水。3.矿井突水水平排水泵房被淹,水位仍上涨时的强排水措施(1)减缓水位上涨,即封堵未淹井巷内一切可以封堵的涌水,对在排水能力不足情况下减缓水位淹没速度能起到很好的作用。如关闭未淹井巷涌水钻孔,对部分下放的涌水采取闸墙封堵或建临时排水站。总之,要努力防止上巷涌水下灌而增加淹没矿井的水量。(2)建立临时强排水基地。临时强排水基地应尽可能接近淹没水位,又要保证不被继续上涨的水位淹没,所以必须根据矿井突水量、预测最大突水量、可能被淹没井巷和采空区充水体积等资料,预测水位上升到各未淹水平的时间,为临时排水基地选址和建立留出时间。(3)利用主、副井地面附近安装潜水泵强排水。在矿井被透水淹没时,或者突水水平排水泵房被淹,井下无法建立临时强排水基地时,可以在主、副井筒的地面附近安装大功宰潜水泵,采取立井潜水泵联合排水,对于控制井下淹没水位继续上涨和排除矿井积水起到关键作用。如德国6835泵组,扬程500m,流量120m3/h。六、恢复被淹井巷的安全措施在进行排水和恢复井巷工作时,必须注意做到以下安全注意事项:(1)经常检查瓦斯。当煤矿井下空气中瓦斯浓度达到1%时,停止向井下输电排水。要加强通风,使瓦斯浓度降到1%以下。(2)及时检查有毒有害气体。排水时要定期取样分析有毒有害气体含量,每班取气样1次:当水位接近井底时,每2h取气样1次。此时,排水泵的值班司机应由佩戴氧气呼吸器的矿山救护队员担任。(3)严禁在井筒内或井口附近使用明火灯,也不准出现其他火源,防止井下瓦斯大量涌出引发爆炸事故。(4)在井筒内进行安装排水管或进行其他工作的人员,都必须佩带安全带和佩戴自救器。(5)在恢复井巷时,应特别注意防止冒顶和坠井事故。.(6)在整个恢复井巷工作期间,必须十分注意通风工作。因为在被淹井巷内常积存有大量有害气体,如CO2、H2S和CH4等,当水位降低时,压力减轻直至解除,有害气体可能大量排出。因此,必须事先准备好局部通风机和风筒,随着水位的下降,进行局部通风以排除瓦斯和其他有害气体。七、煤矿透水时现场作业人员应急自救互救煤矿一旦发生透水事故,可能造成井下人员伤亡的严重后果。在一般情况下,透水初期波及范围小,对井下人员威胁较小,抓住有利时机,利用现场的有利条件,积极开展应急自救互救活动,是保证现场作业人员安全脱险的最好方法。同时,即使不能当时安全脱险,也对保证被水围闲的人员自身安全和配合矿救护人员的抢救工作具有十分重要的意义。所以,在煤矿透水后进行应急自救互救,是煤矿安全工作的重点之一。【实例1】2006年6月8日2:15,重庆市南川巾南平镇后山煤矿二井发生透水事故。当时井下现场作业人员共有18人,其中8人安全上井,另3人依靠积极的应急自救互救,在被水围困50多个小时后顺利脱险。该井下有上下平行的两条平巷,平巷之间的联络斜巷还有约15m就要贯通上巷,这3人就是在斜巷顶部避灾获救的。透水事故发牛时,他们正在采煤,爆破后突然停电。张×顺着巷道的斜坡下来一看,透水就像黄河决堤‘样涌来,始终追着他们往上涨,他们赶紧赶上爬,当水离斜巷顶部尚有l0m左右,水位突然停止上涨。张×心想:“我们有救了”便开始等待外面人员营救。由于水突然涌人,推进斜巷中的空气,在他们避灾待救地点形成一个压缩空气空间。张×知道瓦斯比空气轻,常聚积在空气卜部,所以他们呆在比水面略高的位置,不再往上走。他知道涌进来的水有毒,所以坚持不喝水,而且一—直不睡觉。这时矿上营救人员迅速组织排水,他们顺着不断下降的水面往下走。等到压力减小以后,矿上开始打垂直钻孔,向斜巷避灾地点输送新鲜空气,同时从上巷往下全力组织掘进巷道?被围困50多个小时后,通道掘透,营救人员把他们抢救出来。获救时他们身体虚弱,是被人背上救护车的,但他们仍神志清楚,生命体征正常,经过短暂的救治和休养,很快便恢复了健康。(一)煤矿透水时现场作业人员要迅速撤离灾区当煤矿发生透水事故时,现场作业人员要采取一切措施迅速撤离灾区到达安全地带或撤至井上。在安全撤离时应注意以下几点:(1)现场作业人员在钻眼时,发现钻孔中意外出水,要立即停止钻进,切记不要拔出钻杆,并注意要及时向矿调度室汇报。(2)在突水迅猛的情况下,现场作业人员应避开水头和水流,迅速避到附近硐室内、拐弯巷道或其他安全地点。(3)在透水时水流急速来不及躲避的情况下,现场作业人员应抓住棚子或其他牢靠的固定物什,以防被水冲倒、卷跑;或者互相手拉手、肩并肩地抵住水流。(4)如果矿井透水的水源为采空区积水,使灾区有害气体浓度增加时,现场作业人员应立即佩戴自救器。(5)在透水危及现场作业人员安全时,应迅速撤离灾区,并关闭巷道的水闸门,按照“矿井灾害预防和处理计划”中规定的发生水害时的安全避灾路线,并结合现场的实际情况选择距离最短、安全条件最好的路线撤离。在撤离途中要有组织、有纪律,服从现场班组长和老工人的指挥。在撤退路线应留有前进标记,特别是交叉路口。如附近有电话,应及时报告撤离路线、人员及安全情况。(6)在正在涌水的巷道中撤离时,应靠近巷道的一侧,抓牢巷道中的棚腿或棚梁、水管、压风管、电缆(断电)等固定物件进行;尽量避开压力水头和水流;注意防止被涌水冲来的矸石、木料和设备器材等撞伤;双脚要站实踩稳,一步步前进,避免在水流中跌倒,万一跌倒,要两手撑地,尽量使头部抬起露出水面,并立即爬起继续前行。(7)在条件允许的情况下,应迅速撤往透水地点以上的巷道,而不能进入透水地点附近或透水地点下方的独头巷道。(8)如果在撤退中迷失方向,且安全标志已被水冲毁,一般应沿着风流通过的上山巷道撤退。(9)当透水涌人独头上山的下部时,在万不得已的情况下,现场作业人员可以撒至未被水淹的上U1上部暂避。但必须注意该上山上部不得与其他巷道连通或漏气。(10)当透水发生后人员撤离路线受阻时,如出现冒顶和涌水堵塞去路不能冒险强行通过,应选择安全地点暂避待救。【实例2】2006年5月18日20:30,山西省大同市左云县张家场乡新井煤矿发生透水事故,涌水很快淹没了整个矿井。当班下井266人,上井210人,56人被水围困遇难。在上井的现场作业人员中,有58人是在透水后通过应急自救互救成功地撤离灾区安全脱险上井的。第一批:当水涌下来时,有6名井下开车运煤司机,他们凭着经验,顺着运煤上山的带式输送机迅速撤到了地面。第二批:煤矿透水后,王X和其他人——起慌乱地往外逃生,企图通过储煤场向井口脱险,但跑到储煤场一看已被水淹了一大半,无法前进。他们又一连砸了好几辆三轮车,将车轮铺在水面当浮桥,但车轮一扔入水中,瞬间便被冲跑了。又有人试图拽着电缆往外跑,但没走多远,水就齐胸深了……王X凭着十多年下井经验,对大家喊:找没水的巷道撤吧!他带领大家沿着高处往相反方向逃跑,跑了半个多小时,被一道密闭墙挡住去路。他们用一根木柱将50cm厚的砖墙撞开了一个小洞。工人们在王X指挥下有秩序地一个个通过小洞,进入了另一条巷道。就这样,他们在撤退途中相继撞开另外2道密闭墙,顺利地进入了大同矿务局燕子山煤矿风井,47人在3h内奔跑30多千米路程终于从风井逃到了地面。第三批:就在王X带领大家逃生的同时,一个同样有着十多年井下经验的黄X正带领着另外4名工人奋力逃生,黄X知道,透水后只有顺着风流走才能到达安全地带,于是5个人顺着风向跑.半小时后看到地上有杂乱的脚印、丢弃的矿灯和安全帽等,他们猜想前面一定有人在逃生。在逃跑途中又看到王X等人撞开密闭墙,信心更足了,他们沿着王X等人逃生的路线前进,但是,在快到达地面时,他们钻进了另一条巷道,从枯树村煤矿的风井成功地逃离了井下。(二)煤矿透水现场作业人员被围困时应急自救互救煤矿透水后,当现场作业人员撤退路线被涌水和冒顶阻挡去路时,或者因水流凶猛而无法穿越时,应选择离安全出口井筒或大巷最近处,地势最高的上山独头巷道暂时避灾,迫不及待时还可爬上巷道顶部高冒空间,等待矿上救援人员的到来,切忌采取盲目潜水逃生等冒险行动。在被水围困时应注意以下几点:(1)进入避灾地点以前,应在巷道外口留设文字、衣物等明显标记,以便于矿救援人员能及时发现组织营救。(2)对避灾地点要进行安全检查和必要的维护。支护不好、捶背不严的要利用附近材料进行处理维持。还应根据现场实际情况,设置挡帘、挡板或挡墙,防止有害气体和涌水的侵入。(3)在避灾地点进行避灾待救时,应间断地、有规律地敲击铁管、铁轨、铁棚或顶底板,必要时还要发出呼喊声,向外发生求救声响。(4)如果避灾地点没有新鲜空气,或者有害气体大量涌出,必须立即佩戴自救器。附近安装有压风自救系统时,应及时打开自救系统进行呼吸;如果附近无压风自救系统但安装有压风管或水管,应及时打开管路的阀门,放出新鲜空气,供被围困人员呼吸。(5)在避灾时要注意人员身体保暖。如果衣服被浸湿应该将其拧干,同时将双脚淤埋在干煤堆中保暖;若多人同在一个地点避灾,可采取互相依偎紧靠着身体来取暖;如果打开压风管阀门吸氧,应注意被围困地点的气温不能过低。(6)注意节省使用矿灯。如果单人避灾,可以开一会矿灯再关一会,以使矿灯能多照一些时间;如果多人在一起避灾,可只使用一盏矿灯照明,熄灭其他矿灯,以保证灾区尽量长时间有照明。对于被围困在矿井黑暗深处的人员,照明就是希望!就是信jb!(7)被围困期间断绝食物来源后,遇险人员要少饮或不饮不洁净的矿井水,特别是不能饮用老空水,以免中毒。需要饮水时应选择适当的水源,并用于净衣巾,布料过滤。决不能吞食煤块、胶带、电缆、衣料、棉絮、纸团和木料等物品,迫不得已时可以咀嚼一些较嫩的树皮充饥。(8)在被水围困期间,遇险人员可以在积水边缘放置一大块煤矸或其他物件作为水情标志。用以随时观察积水区水位的上升和下降变化情况,及时推测矿上抢险救灾的进展速度。(9)在保证自身安全的前提下,被水围困人员应利用一切条件自行脱险或配合外部抢救人员的救援行动,为提前脱险做好准备。(10)被水围困人员要做好较K时期不能脱险的思想准备。随身所带食物要均匀地吃,同时要平卧在地,不急不躁,避免体力的过度消耗。在避灾待救期间遇险人员思想一定要镇静,相信矿上领导和其他工友一定会千方百计地抢救自己,并一定能安全脱险;要团结互助,互相关心,互相劝慰,共渡难关。【实例3】1998年5月20日20:30,内蒙古自治区乌海市巴彦乌素煤矿发生地表洪水溃入井下的透水事故。井下绞车司机杭X见洪水涌人后,立即用电话通知正在采煤作业的12名工人撤离了现场。这时遇见一个“小四川”带着一匹租来的骡子发愁,杭X告诉“小四川”:你的命都活不了,还管骡子!“小四川”这才赶紧松开缰绳逃命。正说话问,大水已经漫过杭X胸部,杭X就近捞到一块二尺长的木料,紧紧搂住不松手。水面离巷道顶部越来越近,汹涌的水浪把杭X冲到一条斜巷的尽头,他顺势登上一块无水高地,在这块水未淹没的地方避灾待救。他脱下毛裤拧干水披在肩上,并把双脚埋在煤堆里保暖。为了节省矿灯电量,他暂时拧灭了矿灯。饿了啃木棚子的树皮,渴了喝井下的水。他还搬来一大块煤块放在水边,用来观察水位的变化。由于巨大的水流将斜巷里原有的空气全压到了这里,尽管外面的水位仍在上涨,甚至超过了斜巷中水位,但斜巷的独头部分巷道因压缩空气的反作用,水位不再上涨,里面有氧气供他呼吸,这便给杭X留有牛存的空间。开始几天他见水位没有下降,曾经想到了自杀,但求生的欲望终于战胜了一切。最后用来充饥的树皮也被剥吃了,为了生存,他把站在水中的骡子给淹死了,开始用自己的眼镜片割骡子肉吃……到6月23日矿上救灾指挥部组织全力将矿井水排干后,救护队员在寻找遇难人员时发现了他,并迅速将他救出了矿井。当时杭X已经瘦得皮包骨头,原来62kg的体重减到了41kg,在—个与外界完全隔离,被大水淹没的矿井里,杭X居然存活了34天,创造了人类生存史上的奇迹。(三)长期被水围困人员获救后注意事项煤矿发生透水事故以后,被水围困时间很长的人员,一旦获救必须慎之又慎地进行搬运、休养和医治,否则如果处理不当,容易造成不堪设想的后果,会使现场作业人员应急自救互救和矿上抢险救援工作前功尽弃。所以必须注意以下几点:(1)由于长期被水围困的遇险人员生存在灾区时间较长,而灾区环境与地面或井下其他正常地点截然不同,加之饮食不足,往往体温低、脉搏和血压不正常。所以获救后首先必须对遇险人员身体进行保暖;其次,因为遇险人员这时候弱不禁风,稍受震动就可能造成休克,甚至死亡,所以搬动他们时要格外小心,行进速度要缓慢。(2)由于被水围困时间较长的遇险人员,长期在漆黑一片的灾区中识别物体,已将瞳孔扩散,如果用较强光线直射,瞳孔会立即缩小,激烈的收缩可能造成双目失明。所以禁止用矿灯直接照射遇险人员的眼睛,也不得将他们的眼睛直接暴露在阳光之下。这时,应该使用红布包住矿灯,使光线减弱;在由井下搬运到地面以前,应用床单、衣服等物把遇险人员的眼睛蒙上,使瞳孔逐渐收缩,待恢复正常后,才可以见强光。(3)在抢救长期被水围困人员时,矿山救护队最好同医生一起行动实施急救护理。在他们获救后,不呵以立即搬运到井上,应先搬运到井口附近的安全地点,逐步适应外界生活环境。首先,在矿山救护队的保护下,由医生对遇险人员进行体检,并给予必要的医疗休养。对于脱水的遇险人员必要时还需输血、输液和输氧等,保证心肌功能。待遇险人员的情绪稳定后,脉搏、呼吸和血压基本正常时,在医生指导和护送下再由矿山救护队搬运到地面,送到医院的特设病房给予特别的护理,使其逐渐适应新的环境,以便恢复健康。在医院治疗和休养期间,不要让遇险人员的亲朋好友探视,以免过度兴奋和伤感,影响遇险人员恢复健康。【实例4】1981年12月18日早班,山西省晋城市北西煤矿因爆破打通采空区,积水很快淹没了矿井。当时井下出勤18人,其中16人脱险逃到了井底(有的是被涌水冲过来的),绞车司机分3批把他们提升到地面。井下还有赵X和李X两名工人,他们被迫撤退到没有涌水的切眼处避灾。一天天过去了,大多数人都以为他们已经遇难了。但是,他俩撤退到切眼后,知道无法上井了。心里并没有悲观失观,心想井上工友正
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