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第15章 水灾事故的防治措施(2)

③探水时注意事项。

首先,探水地点要与相邻地区的工作地点保持联系,一旦出水要马上通知受水害威胁地区的工作人员撤到安全地点。若不能保证相邻地区工作人员的安全,可以暂时停止受威胁地区的工作。

其次,打钻探水时,要时刻观察钻孔情况,发现煤层疏松,钻杆推进突然感到轻松,或顺着钻杆有水流出来(超过供水量),都要特别注意。这些都是接近或钻人积水地点的征兆。遇到这种情况要立即停止钻进,进行检查并由有经验的同志监视钻孔和水情变化。这时还不要随意移动或拔出钻杆,因为移动钻杆,高压水可能把钻杆顶出来,碰伤人员;拔出钻杆,钻孔即为积水流出的通道,钻孔会越冲越大,造成透水事故。如果水量水压较大,喷射较远,必须马上固定钻杆,背紧工作面,加固煤壁及顶底板。

最后,当在钻孔内发现有害气体放出时,要停止钻进,切断电源,撤出人员,采取通风措施冲淡有害气体。

④放水时注意事项。

第一,放水前必须估计积水量,并要根据矿井排水能力和水仓容量控制放水眼数量及放水眼的流量。

第二,放水时,要经常观测钻孔中水量变化情况,特别是放老空积水,当水量变小或无水时,应反复多次下钻至原孔孔底或超过孔底,以防钻孔被堵塞,造成放干积水的假象,避免掘进时发生事故。

第三,放水过程中,应经常检查孔内放出的瓦斯及其他有害气体的含量,以便采取措施。

(3)隔离水源。隔离水源措施包括留设防水煤(岩)柱和隔水帷幕带。

①留设防水煤(岩)柱。在开采时遇到煤层直接被冲积层覆盖,煤层直接与含水丰富的含水层接触,邻近有充水断层或老窑采空积水区等情况时,如果不预先进行疏干,则应留设防水煤(岩)柱,使工作面与水源隔开。防水煤(岩)柱起增加巷道岩层抵抗水压力的作用,防止在水压或矿压作用下形成通道使水进入矿井。因此,煤(岩)柱留设的尺寸,应以能抵抗破坏为原则。既不能小(小了不起作用),也不能大(大了影响资源回收,造成浪费)。通常采用的尺寸为:矿界煤柱(同一煤层),以40米为宜,若以断层为矿界,则煤柱尺寸以60米为宜;煤上部边界煤柱尺寸,以80米为宜;矿井内断层两侧要留设煤柱,其尺寸一般以30~40米为宜。确定既安全又经济的煤柱尺寸,必须通过实践的考验,针对具体条件才能作到。

②隔水帷幕带。隔水帷幕带就是将预先制好的浆液(水泥、水玻璃等)通过在井巷前方所打的具有一定角度的钻孔压入岩层的裂隙。浆液在空隙中渗透和扩散,经凝固、硬化后形成隔水帷幕带,起到隔离水源的作用。

由于注浆工艺过程和使用设备都比较简单,而且效果又好,因此,目前国内外均认为它是防治矿井水灾的有效方法之一。通常在下述条件下可以采用注浆建立隔水帷幕带:

第一,老空水或被淹井巷的水与强大水源有密切联系,单纯采用排积水的办法不行或很不经济。

第二,井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层,若不隔离水源就无法掘进。

第三,涌水量大的矿井,为了减少矿井的涌水量而采用隔水帷幕带。为了取得注浆隔水的预期效果,必须首先查明水源的存在状况等。

(4)堵截。井下涌水为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,通常在巷道穿过有足够强度的隔水层的适当地段上设置防水闸门和防水墙。

①防水闸门。防水闸门一般设置在可能发生涌水,需要堵截,而平时仍需运输和行人的巷道内。例如:在井底场,井下水泵房和变电所的出入口以及有涌水互相影响的区之间,都必须设置防水闸门。一旦发生水患,立即关闭闸门,将水堵截,把水患限制在局部地区。

②水闸墙。在需要永久截水而平时无运输、行人的地点设置水闸墙。水闸墙有临时和永久两种。临时水闸墙一般用木料或砖料砌筑;永久性水闸墙,通常采用混凝土或钢筋混凝土浇灌。构筑水闸墙地点应选在坚硬岩石处和断面小的巷道中,水闸墙的截槽只能用风镐或手镐挖掘。修筑水闸墙时要预留灌浆孔,建成后向四壁灌入水泥浆,使墙与岩壁结成一体,以防漏水。水闸墙下都要安设放水管。

(5)治理地下暗河。被水溶蚀的石灰岩层,可形成很深的洞穴或忽隐忽现的地下暗河,地质学上称此现象为喀斯特地形。我国西南地区多见,在雨季充水,对矿井是一个很大的威胁。地下暗河的治理,首先是查明分布,然后针对实际情况,采取有效措施,一般采取以下措施:

①堵塞暗河突水孔:在采掘工作中,遇到暗河突水孔,当孔不大时,设法用麻袋装的快干水泥等物堵孔,然后砌实,堵塞暗河突水孔。

②绕过暗河:在掘进工作中如果遇到许多充满河砂无水溶洞,可能有暗河;掘进头炮眼往外喷水,水中夹杂着河砂及小卵石,可以基本肯定前方有暗河,要测水压、范围。若封堵有困难,可以设法绕过暗河,保证掘进工作的安全进行。

③截断暗河:弄清暗河位置,可以将暗河截流,把暗河水引走,通常可以采用开凿泄水巷道的办法引流。

④断绝暗河水源:若暗河水源为地面水体或其他水体,可以将其水源断绝。

(6)在疏放地下水。疏放地下水是消除水源威胁的措施。具体的方法,可以在地表打疏水钻孔,把地下水直接排到地表,也可以在井下开拓疏水巷道,或打放水钻孔,把地下水放出,然后再通过排水设备排出地表。

此外,在疏放地下水的过程中还有这样的情况,即在煤层上下都有含水层,此时若下含水层的水位低于煤层底板很多,而下含水层的吸水能力大于上含水层的泄水量,可以利用打钻的办法将上含水层的水放到下含水层中去。这是一项省钱、省力又安全的措施。我国西北高原地区,太原群煤层下部含水层(奥陶纪石灰岩)水位低于煤层很多,可以容纳煤层上部含水层的泄水。因此,人们利用打钻放水,取得了既便宜又安全的治水效果。

6.井下发生透水事故的防治措施

透水预兆

采掘工作面透水前,一般有如下预兆:

(1)煤壁发潮,发暗。

(2)煤壁或巷道壁“挂汗”。

(3)巷道中气温降低。

(4)顶板来压,顶板淋水加大或底板鼓起有渗水。

(5)出现压力水线,这是离水源很近的现象。

(6)有水声,一种是受挤压发出的“嘶嘶”声,另一种是空洞泄水声,这都是离水体很近的预兆。

(7)有硫化氢或二氧化碳气体出现。

当发现工作面有透水预兆时,说明已接近水体,此时应停止作业,并报告矿调度室,采取有效措施,以防止透水事故的发生。

透水时的措施

井下发生透水时,在现场的工作人员,报告调度室的同时,应就地取材积极封堵透水孔,加固工作面支护,防止事故继续扩大。如果情况紧急,来不及进行加固工作,现场人员应按避灾路线撤退到上一水平进风巷或地面,切勿进入独头的下山巷道。如万一无法或来不及撤至上水平,可暂时找一独头上山避难待救。遇难人员要保持镇静,避免消耗体力过度。

矿领导接到透水报告后,应立即报告上级有关部门和矿山救护队,同时通知受透水事故威胁的人员撤离危险区,关闭有关水闸门,开动井下排水设备,积极组织力量,进行抢险救灾,营救遇难人员。

被淹井巷的恢复

被淹井巷的恢复工作,大致可分为:查清水源,堵水排水,初整巷道,恢复通风以及进一步整修巷道恢复生产等步骤。由于井巷被淹没,水量必然很大,为了使恢复工作顺利进行,堵水或排水前,必须对水源、水量及涌水通道进行周密的调查研究,然后再采取措施进行恢复工作。恢复方法包括直接排干法和先堵后排法,前者适用于水量不大或水源有限或与其他水源无通道联系的被淹井巷;后者适用于涌水量特别大,单纯采用排水法无法恢复的巷道。

7.矿井下发生透水事故的自救

透水后现场人员撤退时的注意事项

(1)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,根据灾害预防和处理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。

(2)行进中,应靠近巷道一侧,抓牢支架或其他固定物体,尽量避开压力水头和泄水流,并注意防止被水中滚动的矸石和木料撞伤。

(3)如透水破坏了巷道中的照明和路标,迷失行进方向,遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。

(4)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。

(5)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。

(6)如唯一的出口被水封堵无法撤退时,应有组织地在独头工作面躲避,等待救护人员的营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。

透水后被围困时的避灾自救措施

(1)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调室中避灾,或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。迫不得已时,可爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水,则须在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘,防止被涌出的有毒、有害气体伤害,进入避难硐室前,应在室外留设明显标志。

(2)在避灾期间,遇险矿工要有良好的心理状态,情绪安定。自信乐观、意志坚强。要做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。

(3)避灾时,应用敲击的方法向营救人员指示躲避处的位置,有规律、间断地发出呼救信号。

(4)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。

(5)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,以防发生意外。

采煤工作面冒顶时的避灾自救措施

(1)迅速撤退到安全地点。当发现工作地点有即将发生冒顶的征兆,而当时又难以采取措施防止采煤工作面顶板冒落时,最好的避灾措施是迅速离开危险区,撤退到安全地点。

(2)遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾。从采煤工作面发生冒顶的实际情况来看,顶板沿煤壁冒落是很少见的。因此,当发生冒顶来不及撤退到安全地点时,遇险者应靠煤帮贴身站立避灾,但要注意煤壁片帮伤人。另外,冒顶时可能将支柱压断或推倒,但在一般情况下不可能压垮或推倒质量合格的木垛。因此,如遇险者所在位置靠近木垛,可撤至木垛处避灾。

(3)遇险后立即发出呼救信号。冒顶对人员的伤害主要是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定后,遇险者应立即采用呼叫、敲打(如敲打物料、岩块,可能造成新的冒落时,则不能敲打,只能呼叫)等方法,发出有规律、不间断的呼救信号,以便救护人员和撤出人员了解灾情,组织力量进行抢救。

(4)遇险人员要积极配合外部的营救工作。冒顶后被煤矸、物料等埋压的人员,不要惊慌失措,在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险,以免造成事故扩大。被冒顶隔堵的人员,应在遇险地点有组织地维护好自身安全,构筑脱险通道,配合外部的营救工作,为提前脱险创造良好条件。

独头巷道迎头冒顶被堵人员避灾自救措施

(1)遇险人员要正视已发生的灾害,切忌惊慌失措,坚信矿领导和同志们一定会积极进行抢救。应迅速组织起来,主动听从灾区中班组长和有经验老工人的指挥。团结协作,尽量减少体力相隔堵区的氧气消耗,有计划地使用饮水、食物和矿灯等。做好较长时间避灾的准备。

(2)如人员被困地点有电话,应立即用电话汇报灾情、遇险人数和计划采取的避灾自救措施;否则,应采用敲击钢轨、管道和岩石等方法,发出有规律的呼救信号,并每隔一定时间敲击一次。不间断地发出信号,以便营救人员了解灾情,组织力量进行抢救。

(3)维护加固冒落地点和人员躲避处的支架,并经常派人检查,以防止冒顶进一步扩大,保障被堵人员避灾时的安全。

(4)如人员被困地点有压风管,应打开压风管给被困人员输送新鲜空气,并稀释被隔堵空间的瓦斯浓度。但要注意保暖。

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