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文檔簡介
礦山災害事故分析與救護1第一章事故的根本概念及事故分類21.2目前事故發(fā)生的原因31.2目前事故發(fā)生的原因41.3平安管理存在的問題5氧化劑可燃物熱源爆炸三角形控制火源安全瓦斯爆炸雙保護層控制瓦斯1.4事故發(fā)生的必然性671.5煤礦平安管理的根本思想8淮南礦業(yè)集團因煤層瓦斯含量大,制約了煤礦生產,近年來開采煤層瓦斯含量在10~22m3/t,主采煤層大多是突出煤層。全公司瓦斯涌出量自97年→03年,473m3/min→820(9對生產礦井,8對突出礦井〕,瓦斯問題極為嚴重。根據瓦斯這一瓶頸問題,從系統角度提出總體解決方案:(97年→03年)采煤工作面:60→34個,通風能力增強掘進工作面:240→120個,通風能力增強工作面單產:2.4萬噸→7萬噸掘進單進:80m→150m生產效率:0.84→4噸機械化程度:28%→80%1.6實例說明9
2事故的概念和特性
2.1事故的定義10事故的特性表現為四個方面:(1)因果性、條件性和規(guī)律性事故的發(fā)生是由眾多原因造成的,其中某一原因作為事故發(fā)生的根據之一,這個原因和事故之間具有一定的內在關聯性,例如:在煤礦的井下開采過程中,煤礦平安教育不夠造成的職工素質低下,平安管理存在缺陷和開采環(huán)境的不平安因素,三者結合的結果導致事故,這三個原因與事故具有因果聯系,也是事故發(fā)生的條件。(2)偶然性、必然性和可防性從本質上講,事故屬于在一定條件下,可能發(fā)生,也可能不發(fā)生,隨時間開展產生的某些意外情況顯現的隨機事件。當不平安因素事件充分集合時,事故必然發(fā)生;假設在事故發(fā)生前,消除不平安因素,那么可防止事故發(fā)生。2.2事故的特性11
(3)潛在性、再現性和預測性事故潛在于不平安隱患之中,平安工作就是發(fā)現事故的隱患,并鏟除其隱患。以人的平安性為主體,可以在自然的客體中,進行事故預測,并不斷提高預測的可靠性,這就是人們要進行事故調查分析,按“三不放過〞原那么處理事故的道理。(4)前兆性、爆發(fā)性和撲滅性事故發(fā)生具有預兆,在事故預兆出現到事故形成這一段時間內,組織快速搶救,及時撲滅,積極防治事故,這是我們平安工作的一項重要任務。事故四個方面的內在特性是相互關聯的。事故的潛在性是煤礦日常事故隱患勘查的根底。事故的再現性是進行事故調查的原因。12根系統論觀點,煤礦生產在一定的環(huán)境條件下,通過管理、組織職工利用所需的物質條件(材料、機器、設備、設施)進行作業(yè)。在一定環(huán)境條件下的生產過程中,管理上的缺陷、物的不平安狀態(tài)形成事故隱患,假設存在人的不平安行為觸發(fā)事故隱患,那么發(fā)生傷害事故。事故形成四因素條件用集合公式表示為事故={環(huán)境不平安條件,管理上的缺陷,物的不平安狀態(tài),人的不平安行為}在“人、管理、物、環(huán)境〞系統中,各因素間關系如下圖。從圖中可看出,四因素中,人的因素是中心位置,是主導因素,管理因素是關鍵,物的因素是根據,環(huán)境因素是條件。環(huán)境物人管理2.3事故形成的根本要素132.4事故分類1415163事故損失及危害根據事故的定義,事故的發(fā)生一定伴隨損失,事故損失:指由于事故造成的生命與健康的喪失、物質或財產的毀壞、時間的損失、環(huán)境的破壞。事故損失從法律上界定成人的生命和健康傷害、物和環(huán)境破壞兩局部。一般地說,分成人的生命、健康損失和經濟、財產損失兩局部。但是法律上最終還是以經濟標準來衡量生命和健康損失的嚴重程度。對事故損失進行正確評價,有利于事故的處理,也有利于事故的預防。事故不僅造成直接損失,還造成其他的危害和影響。17184事故致因理論事故的致因理論模式,是關于事故過程、性質和原因的總體的、綜合的、原那么的模式。事故的理論模式也稱為事故致因理論。事故致因理論對于人們認識事故本質,指導事故調查、事故分析、事故預防及事故責任者的處理有重要作用。目前世界上的事故理論模式有12種,而我國廣為認同的主要有人的失誤論、多米諾骨牌理論模型和綜合模型。最流行且被國內外廣泛接受的就是綜合模型。19人的失誤論認為:一切失誤都是由于人的失誤造成的,如工人操作失誤、管理監(jiān)督失誤、方案設計失誤、領導決策失誤等。我國受這種理論的影響很深,具體表現在對事故的分析、處理和決策上,過分強調人的作用。實際上,在生產過程中,不僅有人的因素,而且有物質因素在起作用,如設備、原材料、客觀環(huán)境,對于煤礦企業(yè),這種物質因素有時對事故的產生起了決定性的作用。4.1人的失誤論20多米諾骨牌模型描述了一個結束于傷害的事故單線致因鏈,如下圖。這個鏈由下述五種因素組成,即:〔1〕社會環(huán)境和管理缺陷;〔2〕人為過失;〔3〕不平安行為;〔4〕意外事件;〔5〕對人的傷害。5圖事故致因多米諾骨牌模型1—社會環(huán)境和管理缺陷;2—人為過失;3—不平安行為;4—意外事件;5—對人的傷害12344.2事故致因多米諾骨牌模型21多米諾骨牌模型的中心思想認為引起事故的直接因素是不平安行為和物質危險條件,而且人的不平安行為是最常見的起因。事故的間接因素是管理,它是和社會環(huán)境的影響分不開的。該模型的缺點:將各因素的致因能力表達成相同的,這在理論上是不嚴謹的;且認為如果人一旦有不平安行為,將出現一個事故和產生傷害。其絕對推理是不正確的,因為構成鏈的因素間的因果關系是或然的、概率的,而非絕對的、確定的。但重要的是它說明了事故致因鏈的概念,對事故調查模式的建立,具有一定的價值。22事故的發(fā)生不是偶然的,有其深刻的內在原因,包括直接原因、間接原因和根本原因。事故是由根本原因誘發(fā)間接原因,再由間接原因形成直接原因,最后由直接原因造成的結果。事故形成的根本要素就是根據事故致因綜合模型確定。事故致因綜合模型事故致因圖見圖所示。4.3事故致因綜合模型2324直接原因定義:物的不平安狀態(tài)和人的不平安行為。煤礦井下常見的不平安行為操作生產設備的速度不當;設備操作人員不合格;設備誤操作;設備有缺陷;平安裝置未起作用;工人們沒有注意需重點保護的設備;沒有配置人身保護裝置;材料錯誤堆放和裝載;設備錯誤堆放;工作位置失當;搬運重物的姿勢不對;在設備運行時進行修理;惡作??;酗酒。煤礦井下常見的不平安條件井下危險的大氣環(huán)境(如含有瓦斯、煤塵、煙霧、蒸汽等);支架或相應的保護裝置不合格;工具、設備或材料有缺陷;工作場所擁擠;報警系統出現問題;缺少稱職的管理人員;噪聲過大;井下照明不良;通風不良;輻射。252627事故的根本原因:或稱重要原因、主要原因事故的根本原因即是造成間接原因的因素,包括經濟、文化、學校教育、民族習慣、社會歷史、相關法律等。我國以往對事故致因的調查往往僅局限于事故的直接原因和間接原因,且在制訂事故的防范措施時也只注意到直接原因和間接原因的識別和糾正。但對為何會因管理因素〔間接原因〕而引發(fā)事故,卻沒有深究。實際上,間接原因和直接原因的形成,有其更內在的因素,即事故根本原因存在,往往一個地區(qū),甚至整個國家,對于煤礦企業(yè),造成事故的根本原因往往相同。只有在對事故的根本原因作出正確的識別和糾正后,才可能在大范圍內〔如一個礦務局、整個國家等〕使平安狀況得到全面切實最終的改善。28實例分析294.4結論304.5事故調查模式31第二章煤礦平安事故分析煤炭工業(yè)是關系國家經濟命脈的重要根底產業(yè)保證了國民經濟和社會開展的需要321、煤炭工業(yè)的地位1.1煤炭工業(yè)是關系國家經濟命脈的重要根底產業(yè)煤炭是我國的主體能源和重要原料;煤炭在我國一次能源生產和消費結構中的比重分別占76.0%和68.9%;我國76%的發(fā)電能源、76%的工業(yè)燃料和動力、60%的民用商品能源、70%的化工原料都是煤炭提供。331、煤炭工業(yè)的地位1.2保證了國民經濟和社會開展的需要十一期間,煤炭產量增長了69.7%;2005年煤炭產量到達21.9億t;2006年煤炭產量到達23.25億t、同比增長8.1%。342、煤炭工業(yè)的根本特點煤炭工業(yè)是資源性行業(yè),開展不平衡煤炭工業(yè)是高危險行業(yè)煤礦分布與類型煤礦生產能力概況352、煤炭工業(yè)的根本特點2.1煤炭工業(yè)是資源性行業(yè),開展不平衡煤礦的壽命取決于擁有的資源量;平安生產狀況受其資源條件的限制;煤炭資源條件差異很大,開采條件中等偏下水平;大多數煤礦遠離經濟興旺地區(qū);企業(yè)開展不平衡性在工業(yè)行業(yè)中十分突出。362、煤炭工業(yè)的根本特點372、煤炭工業(yè)的根本特點2.3煤礦分布與類型27個省、市、區(qū)、1264個縣均有分布,占我國縣級行政區(qū)劃的44.2%;到2005年4月全國煤礦總數為24813處,其中小煤礦數20622處〔30萬t/a及以下〕;國有重點煤礦68處,其中納入45戶重點監(jiān)近代企業(yè)的礦井414處。裝備水平和集約化程度在不斷提高,生產規(guī)模逐步擴大,已形成3000萬噸級以上的煤礦企業(yè)10家,其中億噸級特大企業(yè)2家。5000噸級大型企業(yè)3家。382、煤炭工業(yè)的根本特點392、煤炭工業(yè)的根本特點2.5煤礦生產能力概況我國煤礦以井工礦為主,露天礦僅占0.3%,產能占5%;井工礦又以小型礦井為主;30萬噸/年以上大中型礦井約758處,占3.05%,產能占54%;30噸/年以下的小型礦井占96.95%,其中6萬噸/年以下的礦井占82.94%,產能占24.5%。402、煤炭工業(yè)的根本特點2.6煤礦生產能力概況煤礦生產能力得到了充分利用,尤其是進入21世紀以來,煤炭產量超常增長;從2000年的12.99億t,增長到2005年的21.9億t,年增增長1.78t,2006年又到達23.25億t,同比增長8.1%;在世界煤炭開采史上絕無僅有。412、煤炭工業(yè)的根本特點圖11999~2006年全國煤炭生產情況12.812.9913.8114.5517.2219.9221.923.25422、煤炭工業(yè)的根本特點圖2各所有制煤礦全年煤炭產量統計432、煤炭工業(yè)的根本特點2.7煤礦生產能力概況國有煤礦整體上已接近滿負荷生產,國有重點煤礦的能力利用系數為0.96,國有地方為0.89;
33.5%的國有重點礦、13.2%的國有地方礦超能力生產;
2004、2005年在產能無明顯增加的情況下:分別增產2.7億t和1.98億t
443、煤礦主要災害及其危害程度453、煤礦主要災害及其危害程度
3.1瓦斯災害我國煤層瓦斯賦存量高,導致煤礦瓦斯災害嚴重;我國煤礦幾乎都有瓦斯涌出;高瓦斯和突出礦井多,國有重點煤礦中占49.8%;是始突深度最小的國家;是世界上煤與瓦斯突出最嚴重的國家之一。463、煤礦主要災害及其危害程度
3.2塵害87.37%的國有重點煤礦存在煤塵爆炸危險;發(fā)生過4次死亡百人以上的純煤塵爆炸事故;瓦斯與煤塵共存條件下,相互促進危險性增大;發(fā)生過最大的瓦斯煤塵爆炸事故和8次死亡百人以上的瓦斯煤塵爆炸;導致礦工患塵肺病。473、煤礦主要災害及其危害程度483、煤礦主要災害及其危害程度
493、煤礦主要災害及其危害程度
3.4水害我國煤礦水文地質條件比較復雜;奧灰?guī)r溶水威脅華北煤田煤礦生產平安;30年間發(fā)生過200多起淹井事故;采空區(qū)、老空積水已成為煤礦一大隱患。503、煤礦主要災害及其危害程度
3.5沖擊地壓災害102處各類煤礦發(fā)生過程度不同的沖擊地壓;大中型煤礦中5%的煤礦存在沖擊地壓危險;隨著采深增加,沖擊地壓將有所加重。513、煤礦主要災害及其危害程度
3.6主要災害的變化態(tài)勢我國煤礦開采深度平均每年增加10~20m;煤礦相對和絕對瓦斯涌出量隨之增大;煤與瓦斯突出危險性也增加;受沖擊地壓威脅的區(qū)域在擴大,發(fā)生頻度和強度也在加大;熱害已成為礦井新的災害;容易導致繼發(fā)性災害發(fā)生。524、我國煤礦災害事故現狀
煤礦整頓關閉和瓦斯治理兩個攻堅戰(zhàn)取得初步成效,煤礦平安生產保持了總體穩(wěn)定,趨于好轉的開展態(tài)勢。但煤礦事故總量過大,重大事故上升,非法、違法生產現象嚴重,平安生產形勢依然嚴峻。534、我國煤礦災害事故現狀
2006年全國煤礦平安生產呈現“四個大幅度下降,一個杜絕和一個上升〞的特點:事故總量、特大事故、特別重大事故、百萬噸死亡率大幅度下降;杜絕了百人以上事礦;重大事故上升。544、我國煤礦災害事故現狀事故總量分析按所有制分析百萬噸死亡率分析重大災害事故分析特大災害事礦分析煤礦災害事故類型多,瓦斯是“第一殺手〞采掘工作面事故最多鄉(xiāng)鎮(zhèn)故事故多發(fā),非法開采礦井平安問題嚴重平安生產開展不平衡,存在顯著區(qū)域性差異554、我國煤礦災害事故現狀
4.1事故總量分析煤礦平安生產形勢在我國工業(yè)企業(yè)中最為嚴峻;我國煤礦災害事故死亡人數也是主要采煤國中最高的;每年發(fā)生各類災害事故3000起左右,死亡6000人左右;2006年煤礦死亡人數首次降到4800人以下,是30年來最低。56圖31976~2006年煤炭產量與事故死亡總人數統計574.2按所有制分析我國煤礦事故死亡人數中,發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的事故死亡人數占70%以上,國有地方占14%左右,國有重點占16%左右。
58圖4全國煤礦事故起數按所有制統計59圖5全國煤礦事故死亡人數按所有制統計6076582739357811044364589310105068892881466185481643579845704384200020012002200320042005圖62000~2005年我國各類煤礦事故死亡人數國有重點煤礦國有地方煤礦鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦614.3百萬噸死亡率分析十五期間由2000年的6.04下降到2005年的2.81,五年間下降53.48%;國有重點煤礦下降了49.61%;
國有地方煤礦下降了55.86%;
鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦下降了67.57%;2006年下降到2.041,同比下降27.49。
62圖72000~2005年我國煤礦百萬噸死亡率變化情況0.962.813.083.715.005.036.041.901.944.405.5317.0605101520200020012002200320042005年份百萬噸死亡率全國煤礦國有重點煤礦國有地方煤礦鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦63圖82004~2006年百萬噸死亡率統計64圖91949~2006年百萬噸死亡率變化情況654.4重大災害事故分析一次死亡3~9人重大事礦呈逐年下降趨勢,2006年同比有所上升,發(fā)生237起,死亡1072人。
662040430172339115873361423321125728610852478772081999200020012002200320042005年份圖101999~2005年我國煤礦重大事故起數和死亡人數死亡人數事故起數674.5特大災害事礦分析
一次死亡10人以上特大事礦總體呈逐年下降趨勢;2006年特大事故起數和死亡人數是15年來最低;應高度重視特大和特別重大事礦的預防、進入21世紀以來,煤礦先后發(fā)生8起特別重大事故,造成了重大損失和負面影響。68圖111997~2006年特別重大事故統計694.6煤礦災害事故類型多,瓦斯是“第一殺手〞〔1〕瓦斯事故是煤礦平安的“第一殺手〞瓦斯事故死亡人數多,平均一起事故死亡3.55人;事故起數和死亡人數分別占總數的15.64和33.44%;頂板事故發(fā)生頻率最高,平均一起事故死亡1.18人;事故起數和死亡人數分別占53.06%和37.03%;瓦斯和頂板事礦起數之和和死亡人數之和均占事故和死亡人數總數的70%左右。70圖122001~2005我國煤礦事故類別分析71四、我國煤礦災害事故現狀
〔2〕瓦斯事故危害性大2001~2004年,一次死亡10人以上的特大事故中瓦斯事故占80%,一次死亡30人以上特別重大事故,瓦斯事故占83%;22起死亡百人以上的特別重大事故中,瓦斯煤塵事故20起,事故起數和死亡人數分別占91%和94%。724.7采掘工作面事故最多
2002-2004年,國有煤礦重特大事故中,采掘工作面事故起數和死亡人數均占75%以上;其中,掘進工作面事故起數和死亡人數分別占40.92和42.62%;重特大突出事故中,掘進工作面占68.75%;
“瓦斯煤塵爆炸事故中,掘進工作面占57.14%;
2006年重大事故中,掘進工作面占42.2%,采煤工作面占29.%。734.8鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦事故多發(fā),非法開采礦井平安問題嚴重2000-2004年間,鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦生產煤炭23.05億噸,占總產量32.11%,事故死亡21683人,占事故總死亡人數的70.57%;2006年鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦事故起數和死亡人數分別占73%和72.3%;2006年39起特大事故中,違法生產礦井事故起數、死亡人數分別占51%和52%,非法生產礦井約占8%;關閉礦井均占1%。744.9平安生產開展不平衡,存在顯著區(qū)域性差異〔1〕2006年的區(qū)域特點:多數省〔區(qū)、市〕平安狀況好轉;重點省〔市〕平安狀況趨于好轉;少數省市事故多發(fā);局部省〔區(qū)、市〕事故反彈。75〔2〕礦區(qū)存在顯著差異神東、兗州等礦區(qū)平安生產已到達世界先進水平;一大批礦區(qū)百萬噸死亡率已降到0.5以下;仍有一些礦區(qū)百萬噸死亡率超過10。76第三章煤礦事故的處理原那么777879808182圖11997~2005國有重點煤礦瓦斯抽放量〔億m3〕83地面煤層氣開發(fā)經過10多年的開展取得了重大進展,已經認識到煤層氣的開發(fā)應與煤炭開采相結合才能獲得好的結果;2006年煤層氣井近700口,累計鉆探井數1373口,施工了多分支水平井7口;地面煤層氣仍處于工程示范階段。848586878889909192939495969798重點開展8個方面的根底研究〔1〕研究煤與瓦斯突出、沖擊地壓等煤巖動力災害發(fā)生機理;〔2〕研究構造煤的成因、分布規(guī)律、物化特性等科學問題;〔3〕系統研究煤層瓦斯賦存、運移及涌出規(guī)律;〔4〕研究瓦斯煤塵爆炸特性及其演化、傳播規(guī)律;99100101102事故現場103104105106107108109110第一節(jié)根本概念和理論概述
主要內容111112113圖2-1-1煤自燃發(fā)展過程示意圖
1141151161173〕開拓系統4〕采煤方法5〕漏風條件〔如圖2-1-2〕圖2-1-2采空區(qū)散熱、自燃、窒息三帶分布示意圖118119
圖2-1-31203.風流的紊亂形式1〕旁側支路風流逆轉,如圖2-1-4所示;2〕主干風路煙流逆退,如圖2-1-5所示;圖2-1-4旁側支路風流逆轉
圖2-1-5主干風路煙流逆退121圖2-1-6火煙滾退示意圖
122123124125126127二、風流控制128圖2-5-1擋風墻
圖2-5-2風障3〕風流逆退的原因、規(guī)律及其防治129130131132圖2-5-3泡沫滅火器1—機身;2—機蓋;3—玻璃瓶;4—鐵架;5—噴嘴;6—堿性藥液;7—酸性藥液133圖2-5-4高倍數泡沫滅火裝置1—風機;2—泡沫發(fā)射器,3—潛水泵;4—管路;5—泡沫劑;6—水桶;7—噴嘴,8—棉線網;9—水管;10—水柱計;11—密閉134135圖2-5-5水砂充填耐爆防火墻1—秫秸簾子;2—磚墻,3—充填管;4—觀測孔;5—注漿管;6—放水管;7—返水池136137138139140141142143144JXZD-700型制氮機井下制氮機組145DM-600型制氮機146鐵法大興礦——地面大型制氮氣車間及設備147鐵法大興礦——地面大型制氮氣車間及設備148鐵法大興礦——地面大型制氮氣車間及設備149150案例1151事故發(fā)生過程3西區(qū)320大巷4東區(qū)共導致7人中毒死亡!2人中毒1人死亡6人死亡f2
f1
發(fā)生逆轉!152進風救護隊員進入案例2153事故分析154事故分析155工程舉例正常通風時期156工程舉例157158159煙氣160161第一節(jié)瓦斯平安隱患識別
與災害防治瓦斯是煤礦五大災害之一。在煤礦事故中與瓦斯有關的事故有五種,即瓦斯爆炸事故、瓦斯燃燒事故、瓦斯窒息事故、瓦斯噴出事故和煤與瓦斯突出事故。這五種事故通常都會造成重大人員傷亡,都屬于嚴重的事故。其中,瓦斯爆炸事故和煤與瓦斯突出事故發(fā)生比較頻繁,危害也最大。162一、瓦斯和瓦斯的性質瓦斯是在礦井生產過程中涌出到采掘及各生產空間的各種有害氣體的總稱。瓦斯是一種混合氣體,其主要成份為甲烷〔CH4,占90%以上〕,所以,瓦斯通常就專指甲烷。瓦斯的性質如下:〔1〕瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。要檢查空氣中是否含有瓦斯及其濃度,僅靠人的感觀檢查是不行的,必須使用專用的瓦斯檢測儀才能檢測出來?!?〕瓦斯比空氣輕,與空氣的相對密度為0.554。在風速低的情況下它會積聚在巷道頂部、冒落的空洞和上山迎頭等處,因此必須加強這些部位的瓦斯檢查和處理。163〔3〕瓦斯有很強的擴散性。一處有瓦斯涌出,就能擴散到巷道附近。這樣,既增加了檢查瓦斯涌出源的難度,也使瓦斯的危害范圍擴大?!?〕瓦斯的滲透性很強。在一定瓦斯壓力和地壓共同作用下,瓦斯能從煤巖中向采掘空間涌出,甚至噴出或突出。利用這個特性向煤層中打鉆抽放瓦斯,可降低煤層瓦斯賦存量并變害為利、開發(fā)利用?!?〕礦井瓦斯具有燃燒性和爆炸性。當瓦斯與空氣混合到一定濃度時,遇到引爆熱源,就能引起燃燒或爆炸,嚴重影響和威脅礦井平安生產,一旦形成災害事故,常會給國家財產和職工生命健康造成巨大損失。因此,瓦斯是礦井最嚴重的災害?!?〕當井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時,會相對地降低空氣中的氧氣而使人窒息死亡。164二、礦井瓦斯等級?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定:“一個礦井中只要有一個煤〔巖〕層發(fā)現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。〞礦井瓦斯等級,按照平均日產1t煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式劃分如下:〔1〕低瓦斯礦井—礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min?!?〕高瓦斯礦井—礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。〔3〕煤與瓦斯突出礦井。礦井在采掘過程中,只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出,該礦井即定為突出礦井,發(fā)生突出的煤層即定為突出煤層。1651661671683、發(fā)生瓦斯煤塵爆炸事故時
的應急避險瓦斯爆炸是一種最嚴重的煤礦平安事故,它是煤礦井下局部地點瓦斯爆炸三要素共同作用的結果。與瓦斯有關的煤礦事故主要有瓦斯爆炸事故、瓦斯燃燒事故、瓦斯窒息事故、瓦斯噴出事故、煤與瓦斯突出事故。其中,瓦斯爆炸事故和煤與瓦斯突出事故發(fā)生比較頻繁,危害性最大,通常會造成重大的傷亡。因此,煤礦一線監(jiān)督員應了解和掌握在發(fā)生瓦斯爆炸時避險自救知識。169170〔4〕迅速取下自救器,按照使用方法戴好,以防止吸入有毒氣體?!?〕高溫氣浪和沖擊波后應立即區(qū)分方向,以最短的距離進入新鮮風流中,并按照避災路線盡快逃離災區(qū)。〔6〕已無法逃離災區(qū)時,應立即選擇避難硐室,充分利用現場的一切器材和設備來保護人員和自身平安。進入避難硐室后要注意平安,最好找到離水源近的地方,設法堵好硐口,防止有害氣體進入。注意節(jié)約礦燈用電和食品,室外要做好標記,有規(guī)律地敲打連接外部的管子、軌道等,發(fā)出求救信號。171四、煤與瓦斯突出及其預防〔一〕煤與瓦斯突出的預兆煤與瓦斯突出是指在壓力作用下,破碎的煤與瓦斯從煤體內突然向采掘空間大量噴出,另一種類型的瓦斯特殊涌出。煤與瓦斯突出動力現象,是由地應力、瓦斯壓力和煤巖性質綜合作用的結果。172煤與瓦斯突出的預兆煤與瓦斯突出前具有以下各種預兆:〔1〕無聲預兆。工作面頂板壓力增大,使支架變形、煤壁外鼓、片幫、掉渣、頂板下沉或底板鼓起,煤層層理紊亂,煤暗淡無光澤,煤質變軟,瓦斯涌出量異?;蚝龃蠛鲂?,煤壁發(fā)涼,打鉆時有頂鉆、卡鉆、噴瓦斯等現象?!?〕有聲預兆。煤層在變形過程中發(fā)生劈聲、悶雷聲、機槍聲、響煤炮,聲音由遠到近、由小到大,有短暫的、有連續(xù)的,間隔時間長短也不一致,煤壁發(fā)生震動和沖擊,頂板來壓、支架發(fā)生斷裂聲。特別注意:任何一次突出前,并不是所有預兆都出現,僅出現其中一種或數種,而且有的預兆還不明顯,也有的預兆距發(fā)生突出的時間很短。因此發(fā)現任何預兆,都要格外警惕,及時報告和躲避。1732、煤與瓦斯突出的易發(fā)環(huán)節(jié)和地點在采掘工作面都會發(fā)生煤與瓦斯突出,且以掘進工作面居多。就生產工序來講,煤與瓦斯突出大多發(fā)生在爆破、風鎬〔或手鎬〕作業(yè)的環(huán)節(jié)中。從地質構造來講,斷層帶、破碎帶、煤層厚度變化帶、褶曲地點和煤層傾角變化地點都是容易發(fā)生突出的地點。1743、發(fā)現突出預兆時的應急措施
〔1〕采煤工作面。發(fā)現有突出預兆或發(fā)生突出時,迅速向進風側撤離。撤離中快速翻開自救器并佩戴好,迎著新鮮風流繼續(xù)外撤。如果距離新鮮風流太遠時,應首先撤離到避難所,或利用急救袋進行自救,等待救護隊救援?!?〕掘進工作面。迅速向外撤離至反向風門之外,并關好反向風門,之后繼續(xù)外撤,撤離中快速佩戴好自救器。如果自救器發(fā)生故障或佩戴自救器仍不能平安到達新鮮風流時,應立即撤到避難所或利用急救袋進行自救,等待救援。175【案例】
某礦發(fā)生了煤與瓦斯突出。有34名礦工被突出的煤炭隔絕在一條軌道下山巷道內。附近幾千米巷道都充滿了瓦斯。礦工立即用附近的防爆向井下呼救,同時用扳手把壓風管卸開,地面很快就把壓縮空氣送了進去。采取措施排放瓦斯后,礦山救護隊在外邊扒煤,扒出通道,救護隊員立即攜帶自救器爬進去,給礦工逐個佩戴自救器,使礦工全部脫險。176平安提示:〔1〕首先是遇險礦工采取了自救措施,翻開了壓風管路,使遇險地點保持正壓通風?!?〕遇險礦工及時利用防爆向地面報警,使搶救工作有了目標,為搶救創(chuàng)造了條件?!?〕礦上備有自救器,供搶救使用?!?〕采取措施得力,礦山救護隊奮力搶救,爭取了時間。1774、煤與瓦斯突出事故的預防在防治煤與瓦斯突出的實踐中,我國總結了一套行之有效的綜合防突措施,習慣上稱為“四位一體〞的防突措施。對于預防和治理煤與瓦斯的各種措施和方法,各礦必須根據具體條件合理選擇,同時還應遵守以下各項規(guī)定:〔1〕在突出地點工作的人員,必須經過專門訓練,掌握防治突出的根本知識,熟悉突出的各種預兆,熟悉井下的避災路線?!?〕突出煤層采掘工作面都必須有獨立的通風系統,并設專人檢查瓦斯。該區(qū)域要安設直通礦調度室的,發(fā)現有突出危險時,立即撤出人員?!?〕在突出危險區(qū)工作的人員必須佩戴隔離式自救器。178〔4〕在有突出危險的煤層中進行采掘工作時,在一個或相鄰的兩個采區(qū)中,同一煤層的同一區(qū)段,禁止布置兩個工作面同時相向回采,禁止兩個工作面同時相向掘進?!?〕在有突出危險煤層中的掘進工作面,應在其進風側的巷道中設置兩道鞏固的反向風門,并保持回風巷道暢通無阻?!?〕在突出煤層的采掘工作面附近的進風巷中,必須設置有供給壓縮空氣的避難硐室或急救袋,其回風巷中,如有人作業(yè),也應設置。1795、瓦斯隱患的平安檢查
主要檢查是否存在以下情況⑴在瓦斯超限情況下照常作業(yè),不采取措施。⑵采煤工人面上隅角、回風巷瓦斯經常超限,未采取有效措施;掘進巷道高頂高冒未及時處理;巷道出現層狀瓦斯積聚。⑶對瓦斯涌出異常區(qū)域未編制和執(zhí)行專門的平安措施;對瓦斯涌出嚴重的打采掘工作面,不按規(guī)定裝置、檢查、維修,瓦斯檢測設備沒有得到正常使用。180⑷瓦斯檢查空班、漏檢、偽造數字檢查數據;不按規(guī)定檢查盲巷。⑸工作區(qū)域瓦斯超限時不及時切斷電源,撤出人員,停止工作;有及時匯報和采取措施進行處理。⑹作業(yè)地點瓦斯或二氧化碳濃度到達3%又不能立即處理時,未能在24h內封閉。⑺處理巷道積聚瓦斯時,不制定和執(zhí)行排放瓦斯措施;未通知礦山救護隊而自行探察或排放瓦斯;瓦斯排放時,回風區(qū)域不斷電、撤人和警戒,不控制向盲巷供風。181⑻有煤與瓦斯突出危險的采掘工作面未采取切實可行折防突措施,存在較大發(fā)生突出的可能。⑼隨意改變瓦斯監(jiān)測探頭吊掛位置;擅自調整瓦斯監(jiān)測儀指示或堵塞防護罩,造成檢測失真。182第七章瓦斯〔煤塵〕事故案例分析183184一01年貴州××礦年瓦斯爆炸事故1)概況礦名:貴州省水城礦務局××礦時間:2000年9月27日20時30分地點:××礦四采區(qū)41114機巷類別:特別重大瓦斯爆炸事故死亡:162人,37人受傷,其中重傷14人直接經濟損失:1227.22萬元1852〕瓦斯積聚原因掘進面瓦斯涌出量大據調查,9月27日14時45分,41116軌巷停電,15時54分,瓦斯檢查員匯報,41116軌巷迎頭的瓦斯?jié)舛仍?%以上,18時18分救護隊下井,20時開始排放瓦斯。41116軌巷掘進工作面共停電315分鐘,按其絕對瓦斯涌出量為3.46m3/min計算,停風期間41116軌巷瓦斯涌出量為1089.9m3。通風系統不穩(wěn)定事故當班運送綜采支架,+1813水平石門的三道風門開啟頻繁,16時20分后,三道風門中的兩道風門被運送液壓支架的平板車卡住一段時間不能關閉,且第一道風門被撞變形,漏風量增加;19時24分,掘進二隊在運送變速箱時,將當天中班打好的進風下山臨時板門的右邊全部撞斷撞垮,造成漏風量增加,減少了整個系統的有效風量,并致使41114機巷的進風量減少。186產生循環(huán)風根據對41114機巷通風狀況的分析,在41116軌巷排放瓦斯期間,41114機巷的四臺局扇同時運行,且41116軌巷因積水排風不暢,造成41114機巷局扇以里局部巷道內風流不穩(wěn)定和產生循環(huán)風,致使41114機巷第四聯絡巷附近巷道內的瓦斯?jié)舛鹊竭_爆炸界限。如下圖187局部風機停風積存大量瓦斯巷道,正排放瓦斯循環(huán)風木沖溝礦因循環(huán)風引起瓦斯爆炸示意圖41116掘進面41114機巷188189190191(3)瓦斯抽放不到位該礦按煤與瓦斯突出礦井管理,在未開采解放層也未進行瓦斯預抽的情況下,進行采掘,違反?規(guī)程?第176條和?防治煤與瓦斯突出細那么?第2條的規(guī)定。(4)在用礦燈數量缺乏違反?規(guī)程?第453條的規(guī)定。造成經常出現過放電使用的情況,且有報廢礦燈仍在使用的情況。(5)未配備自救器違反?規(guī)程?第9條的規(guī)定,如果配備了將可能減少事故的傷亡。(6)未配備和使用便攜式瓦斯檢測儀沒有按?礦井通風平安監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定?第23條的規(guī)定配備和使用便攜式瓦斯檢測儀。(7)瓦斯超限和局扇無方案停電停風頻繁9月1日至27日,瓦斯超限就達23次,無方案停風就達17次。192193194-5、進一步提高對瓦斯災害的認識,嚴格堅持“瓦斯超限就是事故〞的原那么。加強礦井瓦斯抽放工作。木沖溝礦絕對瓦斯涌出量為29.93m3/min,且有煤和瓦斯突出危險?,F開采的采煤工作面的絕對瓦斯涌出量均超過5m3/min,局部掘進工作面的絕對瓦斯涌出量也超過3m3/min,必須按?煤礦平安規(guī)程?的規(guī)定進行瓦斯抽放工作。-6、加強局部通風管理,必須配齊“三專兩閉鎖〞,保證掘進工作面通風的可靠性。-7、建立健全礦井平安監(jiān)測系統。配足瓦斯監(jiān)測探頭,保證監(jiān)測系統所有功能的正常使用。建立健全瓦斯監(jiān)測系統管理制度。1951961)概況礦名:淮南礦業(yè)集團潘三礦時間:1997年11月13日19:20分地點:淮南礦務局潘三礦東四采區(qū)203掘進隊施工的1772〔3〕軌道順槽類別:特別重大瓦斯爆炸事故死亡:88人,其中2名救護隊員,傷13人。事故后至目前,加強平安管理-現在作得好二97年安徽淮南××礦瓦斯爆炸事故1972)礦井簡介根本情況:79年始建,92年投產,年設計和核定能力均為300萬噸;井田走向9.2km,傾斜5.5km,面積50.6km2,可采煤層13層,可采儲量5.4億噸。開拓方式:立井、主要集中運輸大巷、分區(qū)石門及上下山開拓。開拓水平:-650水平、-830水平工作面?zhèn)€數:4個采煤工作面,15個掘進工作面〔其中11個煤巷掘進頭,4個巖巷掘進頭〕。通風方式:兩翼對角式通風,東、西兩風井回風??傔M風量:18418m3/min總回風量:19459m3/min1981993)瓦斯涌出來源分析據現場勘察和分析,瓦斯涌出源在1772(3)掘進工作面,理由如下:(1)事故發(fā)生前,該掘進工作面礦被一致認定為有突出危險;(2)事故前一個小班,曾發(fā)生屢次炮后瓦斯涌出增大現象(其它作業(yè)時,風流瓦斯?jié)舛?.7~0.8%,而炮后增高達4%以上);(3)災后現場勘查,該掘進面出現明顯的斷層和煤質松碎;(4)從事故后災區(qū)排放瓦斯看,該掘進工作面排出的瓦斯量為1456m3(扣除排放過程中涌出瓦斯量792m3),而203煤下山僅為215m3,看出前者瓦斯涌出量要大得多。綜合對瓦斯來源和超限積聚條件以及災區(qū)現場的實地看出認為l772(3)掘進工作面機率高,可能性大。200201202203間接原因(1)設計時定為三級瓦斯礦井管理,生產實踐為高突礦井,通風能力同其它環(huán)節(jié)生產能力不配套,滿足不了平安生產需要,留下較大隱患;沒有永久瓦斯抽放系統,僅采用移動泵局部抽放,大面積區(qū)域性抽放工作受抽放能力限制而無法進行。抽放瓦斯落后于生產是潘三礦當前平安生產上一個重大隱患,是造成事故的根本原因;(2)生產地質工作還跟不上平安生產的需要,至今沒有掌握地質構造同瓦斯涌出變化的相關關系。沒有起到指導平安生產的作用。如能在事故前探知1772(3)掘進工作面前方地質構造,并采取相應的瓦斯防治措施,這起事故有可能防止。2046)影響事故擴大的原因從災區(qū)人員傷亡原因,遇難人員的分布,依據支護、設備、設施破壞情況看,造成災情擴大的原因有以下幾方面:(1)東四上山采區(qū)設計的巷道布置不合理,給通風系統的合理性、穩(wěn)定性和可靠性留下隱患,尤其是災變時期通風系統可靠性太差。如在東四運輸煤下山同一條巷道內人為地分為入風、回風、入風三段,類似做法在軌道上山也有,事故擴大是同通風系統的不合理,不穩(wěn)定、不可靠是有一定關系;(2)6臺局部通風機未安設在全風壓通風的風流中,而是用隔爆設施(如風門和擋風墻)實施“強制隔風〞;(3)生產過于集中,加之掘進施工工藝落后,導致大兵團多兵種聯合作戰(zhàn),也是造成災情擴大,傷亡人數增加的一個重要原因;(4)通風系統抗災能力弱,裝備水平不高,災害自救手段和控制系統不夠完善,適應不了災變的需要,“應變能力不強〞。205三96年吉林××礦瓦斯爆炸事故礦井概況建井時間:1996年投產時間:一直未投產生產能力:3萬噸/年實際產量:1-5月份1.7萬噸職工人數:154人性質:通過省級驗收,未重新取得“四證〞,違法生產206207礦井通風方式:中央并列抽出式總入風量710m3/min排風量720m3/min井下安裝4臺局扇分別向6個工作面供風總吸風量為950m3/min。208事故簡要經過與搶救過程7月4日零點,該礦工人交接班,早班工人進行正常作業(yè),當時井下共有39人。2時12分,發(fā)生瓦斯爆炸,繼而引起煤塵爆炸。6時50分,松樹礦救護中隊趕到事故現場進行搶救。鑒于礦井通風系統被破壞、主斜井垮落嚴重、井下已無人員生還的實際情況,事故搶救領導小組決定進行礦井反風,從主副井入井探險搶救。17時50分救護隊從副井入井探險,發(fā)現兩名尸體。截止7月31日,共找到31名遇難者。至今尚有8人下落不明。209210211212四83年黑龍江××礦瓦斯爆炸事故礦井概況投產時間:1983年生產能力:6萬噸/年職工人數:190人性質:合法礦井、私營煤礦213214事故簡要經過與搶救過程7月8日8點,工人入井進行正常作業(yè),當時井下共有44人。11時10分-12時50分,因更換井下電纜停電。14時50分發(fā)生瓦斯爆炸。16時50分,鶴崗礦山區(qū)域救護大隊趕到事故現場進行搶救。20時25分44名遇難人員全部找到。215216217218五02年湖南省××礦煤與瓦斯突出事故礦井概況建井時間:1952年個人獨資建設礦井沿革58年政府接管,72年成立秋湖煤礦;2000年企業(yè)改制,職工購置;2001年整體轉讓給湖南湘園燃料。生產能力:6萬噸/年實際產量:1-8月份4萬噸職工人數:350人性質:合法礦井、私營煤礦,違法生產219220事故簡要經過與搶救過程:9月2日下午4點班放出班炮后,早班共有55人于1點左右入井作業(yè),其中事故當頭3人。2時10分發(fā)生突出。2時30分礦救護小隊4人下井搶救。3時20分,漣邵局救護隊和婁底市救護隊趕到事故現場進行搶救。7時40分發(fā)現33名遇難人員。9月8日1時25分找到另外6名遇難人員。221事故發(fā)生的時間根據第一個從暗主井跑出報告事故的絞車司機李波等人的證言認定,這起事故發(fā)生的具體時間為2002年9月3日2時10分,此時發(fā)生事故的掘進工作面已經作業(yè)30-40分鐘。事故發(fā)生的地點根據現場勘察和救護報告,認定這起突出事故發(fā)生的地點是3249補充切眼上山揭開煤層的掘進工作面,222223事故的直接原因:在沒有采取有效的石門揭煤平安措施和“四位一體〞防突措施的情況下,工人在突出危險性很大的工作面用手鎬作業(yè),導致煤與瓦斯突出,直接埋壓6人;突出的瓦斯沖入串聯的3249工作面導致3人死亡;逆流的大量高濃度瓦斯涌入3248工作面,造成29名工人遇難。事故間接原因管理224間接原因分析:煤礦有關管理人員和礦工素質低,未能認識到礦井存在的重大事故隱患,盲目指揮,盲目作業(yè)。拒不執(zhí)行煤礦平安監(jiān)察機構下達的煤礦平安監(jiān)察指令。在未經省級政府驗收合格、重新頒發(fā)“四證〞的情況下,擅自違法組織生產。政府及其有關部門監(jiān)管不力。225六03年河南省××礦特大瓦斯爆炸事故概況1.事故時間:2003年11月22日16時40分2.事故地點:立井西大巷二上山平巷掘進面3.事故類別:瓦斯爆炸4.事故性質:責任事故5.傷亡情況:死亡22人6.直接損失:411.25萬元226227事故經過及搶救情況22日8時:安排更換立井西大巷饋電開關、電纜 和移動局部通風機;
9時:井下斷電;完工后、試啟動局部通風 機正常,但風筒與局部通風機脫節(jié);16時:斜井區(qū)入井104人,立井區(qū)入井57人;16時40分:瓦斯爆炸,事故后斜井區(qū)104人升井, 立井區(qū)20人升井,37人被困井下;17時55分:救護隊入井搶救;26日:井下37人被搶救升井(其中22人死亡、 5人重傷、10人輕傷)。
228事故直接原因229230
事故間接原因1.事故礦井1)存在重大隱患:礦井通風系統混亂、立井生產區(qū)域未經驗收擅自投入使用、無平安監(jiān)測裝置、沒有配備專職平安員和瓦斯檢查員;2)平安培訓不到位:入井新工人及特種作業(yè)人員多數未經專門平安培訓,職工平安意識及自我保安能力差。231232第一節(jié)礦井防治水概論一、礦井水害的定義和一般特點礦井水害是指在煤礦基建和生產過程中地下水涌入采掘空間,由于排水能力相對缺乏而造成淹沒巷道、工作面、采區(qū)、礦井(不同水平乃至整個礦井)的現象,它輕那么影響生產,重那么造成人員傷亡的惡性事故,是煤炭資源開發(fā)過程中一種突發(fā)性的地質災害。233234一般地,礦井水的防治應當從水文地質條件的分析著手,即從區(qū)域到水文地質條件研究開始,確定井田在水文地質單元中所處的位置,重點分析地下水的補給、徑流和排泄條件。水文地質條件的分析最好以水文地質單元為分析對象,通過對地下水流場、水化學場的分析建立水文地質概念模型。
對于井田而言,應重點分析礦井充水條件,確定充水水源和導水通道,對水害類型做出劃分,同時,對水害威脅程度做出評價。235礦井水害防治的工作重點是對水患做出診斷,同時應提出具體的防治水措施。事實上,水患診斷、評價、防治水措施三者缺一不可,三要素共同構成防災、減災的目標路線。236三、在長期與煤礦水害斗爭的過程中,積累了大量珍貴的經驗,使得人們對礦井水害類型的認識水平日益提高。目前,對礦井水害類型的劃分根本形成如下觀點:1、按水源類型劃分:頂板水、底板水、老空水2、按導水通道劃分:斷層突水、陷落柱突水、裂隙巖體突水、封閉不良鉆孔突水、煤(巖)柱突水3、按水源含水介質類型劃分:孔隙水、裂隙水、巖溶水237 科學分類表達了人們對事物認識高度和認識水平,也是學科開展水平的標志,我們經常運用科學分類手段對礦井水害類型做出分類并加以細化。238
四、解決煤礦水害問題的切入點A、充水水源是否存在,答復有沒有水的問題?B、充水途徑是否存在,答復水從哪里來的問題?C、充水強度大小,答復有多少水來的問題?煤礦水害A、充水水源B、充水途徑C、充水水量239礦井充水水源及其勘探途徑
礦坑充水水源〔按空間位置〕頂板水底板水老空水預疏放探查條件放水試驗條件確定采空區(qū)面積和積水范圍240充水途徑天然通道人工通道導水裂隙導水斷層陷落柱巖溶塌洞頂板三帶底板三帶防水煤巖柱不良鉆孔點狀通道線狀通道面狀通道241涌水量計算方法類比法解析法數值法統計學方法242礦井水文地質類型簡單中等復雜極復雜243煤礦水害的特點
突水次數和突水強度呈現上升趨勢廢棄礦井與小窯誘發(fā)突水明顯上升
對根本水文地質條件認識不清導致的突水事故占有較大比例244
煤礦水害事故多發(fā)原因分析
245五、水文地質的探查方法主要包括:
物探
、鉆探、化探、試驗物探方法主要依據介質的電性、彈性波、磁場強度、重力場的差異對不同介質及其界面進行判識,從而滿足礦井防治水中對異常地質體的探測要求。246地震—主要探測斷層、陷落柱,目前主要開展二維地震和三維地震;但費較高。電法—含、導水異常的探查,目前主要開展瞬變電磁法、直流電法、音頻電透視、電測井;物探方法具有大范圍、大尺度探查的特點,但其局限性在于難以克服多解性的缺陷,往往需要通過鉆探等其它手段來驗證。247鉆探方法是通過鉆探工程了解地層的結構特點、含隔水層的空間特征。鉆探方法是各種試驗方法賴以實施的根底,如抽水試驗、放水試驗、連通試驗等需要鉆孔形成以后才能組織實施。鉆探手段往往施工周期長,揭露的水文地質信息有限,常常給人“一孔之見〞之感。248化探—水化學分析方法的簡稱。地下水的化學成份往往代表著其賦存地層的環(huán)境特征,按照各種特征離子的含量、礦化度、水質類型等,可以對不同含水層地下水做出區(qū)分,從而對井下涌水的來源進行識別。
試驗—任何學科的開展都離不開試驗,礦床水文地質學也不例外。有關水文地質學中的試驗方法,如抽水試驗往往在煤田勘探階段就開始應用,在煤礦生產中作為一種補充勘探手段,也會經常使用。249礦床水文地質工作中經常使用的試驗手段當然要算是放水試驗了,它具有節(jié)約工程費用和直接了解礦井充水性的優(yōu)點,放水試驗成果的權威性也正表達于此。250251252253254255256257258259第二節(jié)老空水預防一、老空水的定義及特點為了保證正常生產,煤炭開采過程中,需要對涌入井下的地下水排出地面,這時排水費用作為煤炭開采本錢的一局部計入其銷售本錢之中,采掘作業(yè)完成后,留下大量的廢棄巷道和采煤空間,對涌入的地下水一般不再排放,這時,采空區(qū)內聚集著大量的地下水,稱為老空水。260有些煤礦地下水占據采空區(qū)的一局部,如干旱和半干旱的北方地區(qū),而有些煤礦,如雨量充分的南方,地下水幾乎占據了采空區(qū)的全部空間。對同一礦井而言,老空水分為同層老空水和鄰層老空水;對相鄰礦井而言,老空水分為本礦老空水和鄰礦老空水;老空水對采煤的威脅主要表現在同層老空水上水平對下水平的威脅,鄰層老空水淺部對深部的威脅,鄰礦老空水對本礦的威脅。
261262263二、老空水的探查對于老空水的防范,關鍵是確定積水范圍和積水水量,可以采取兩條途徑:一是煤礦開采有著準確的井上下對照圖,采空區(qū)范圍往往比較可靠;二是采空區(qū)積水范圍往往沒有精確的測繪資料,只能靠探查手段來解決問題了。前者對于國有大中型煤礦來說很容易做到,對于地方小煤礦來說,問題就不那么簡單了,就需要通過鉆探和物探相結合的方法解決老空水探查問題。實際工作中,必須以鉆探為主,物探配合,物探資料必須慎重驗證鑒定,確保其可靠性。264下面舉例說明老空水探查中的局部經驗及教訓:①某礦開采淺部的10#煤,大片的老空水已經被探放出來,進入老空區(qū)回收殘留煤階段,遇一塊30m見方的煤柱,從四周老洞觀察無積水,上距20m的9#煤也已證明無積水,但是煤柱的一側卻有發(fā)潮現象。當時普遍認為,該煤層距地表僅60m,地面又是排水溝,是排水溝的水沿風化及采動裂隙下滲造成煤壁發(fā)潮的,周圍的煤壁也比較潮濕就是例證,30m見方的煤柱內絕對不會有老空水。265當時探與不探的爭論很大,由于分管探水工作的領導思想堅決,決定打鉆探水,結果放出水量200多噸,事后發(fā)現煤柱內殘留一口60m的古井,有約0.3MPa的水壓,如有人員在附近作業(yè),必然會發(fā)生傷亡事故。266②某礦欲從9#煤施工一反上山石門穿透7#煤,據調查資料,石門透煤點100m外有老空積水,兩煤層間距33m,反上山石門傾角23?,斜長85m,設計上山掘進60m,距7#煤10m左右的位置超前打鉆探水。但上山掘進到50m時,發(fā)現頂板砂巖淋水,是否探水,爭論很大,普遍認為:迎頭層位正常,正是7#煤底板以下13~14m的砂巖底面,砂巖裂隙有點淋水屬正?,F象,應該按照原設計在60m位置安鉆探水,而積水范圍在預定透煤點以外還有100m,現在就開始探水工程量大,邊探邊掘,既影響正常生產,又無實際必要。267根據當時定下的沒有把握就探的原那么提前施工探放水鉆孔,結果第1個鉆孔鉆進至10.6m即透老空,放出積水62000余噸。事后查明該迎頭前面4m多有一落差9m多的正斷層,上盤7#煤已下降至迎頭附近,積水區(qū)與迎頭垂距僅2m〔圖1〕,一次難以估量損失的重大透水事故就此防止了。268269三、老空水疏放探水“三線〞確實定:探水“三線〞是指:積水線、放水線、警戒線。①積水線:積水區(qū)外緣標高等高線,確定積水水面標高后,可直接在采掘工程平面圖上按等高線標定。②放水線:原?礦井水文地質規(guī)程?〔試行〕〔已作廢〕第29條規(guī)定:掘進工作面在距積水實際邊界20m處停止掘進,進行打鉆放水。積水線外推20m即為放水線。
270③警戒線:原?礦井水文地質規(guī)程?〔試行〕〔已作廢〕第29條規(guī)定:積水線外推60m即為警戒線。掘進工作面進入警戒線后,必須超前探放水。熟悉并掌握井田周邊采煤歷史,做好詢訪調查工作,要對探放水資料進行動態(tài)分析,根據已經掌握的情況給出有事實根據和說服力的結論。禁止使用釬子探放老空水。由于風鉆和電鉆釬子只能探3~4m,掘1~2m,沒有平安的超前距和幫距,而且不能使用套管、水門等平安防水裝置。271第九章礦井水災事故案例分析272第八條煤礦企業(yè)、礦井的井田范圍內及周邊區(qū)域水文地質條件不清楚的,應當采取有效措施,查明水害情況。在水害情況查明前,嚴禁進行采掘活動。發(fā)現礦井有透水征兆時,應當立即停止受水害威脅區(qū)域內的采掘作業(yè),撤出作業(yè)人員到平安地點,采取有效平安措施,分析查找透水原因。273274
經過40天的緊張排水,共排出井下積水42.2萬m3,56名遇難礦工遺體全部找到。新井煤礦沒有嚴格執(zhí)行探放水的有關規(guī)定,從事故發(fā)生前的5月12日,鄰近的同煤燕西一號井采空區(qū)的東13巷和東14巷,就已經出現了明顯的滴水和淋水等透水征兆。東13巷附近的異常水文地質情況引起了礦方的注意,從東6巷抽調鉆機到東13巷與東14巷之間進行探水,但遺憾的是,5月17日鉆機在施工中出現了故障,5月18日安排修理。但就在透水征兆明顯、尚未完成探放水工作的情況下,礦方沒有停產,也未撤人,繼續(xù)違章組織生產,最終導致突水事故發(fā)生。275事故直接原因:新井煤礦在14-1#煤層掘進巷道透水征兆十清楚顯情況下,未能嚴格按照防治水有關規(guī)程和條例,采取真正有效的防治水措施,仍違規(guī)在燕西1#井靠近采空區(qū)附近組織生產,冒險作業(yè),由于受放炮震裂松動、水頭壓力浸泡以及采掘活動帶來的礦山壓力變化影響,破壞了燕西1#井采空積水區(qū)的有限煤〔巖〕柱,最終導致了這起特別重大透水事故的發(fā)生。276從案例一可以看出:該礦為越層開采,在接近鄰近燕西一號井采空區(qū)未嚴格執(zhí)行先探后掘措施,且在有透水征兆明顯情況下還組織生產。大局部透水事故發(fā)生前均會顯現出不同的透水征兆,如掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產產裂隙出現滲水、水色發(fā)渾、有臭味、〔煤層變濕、松軟,煤幫出現滴水、淋水,礦壓增大,底板膨起、產生裂隙〕等。要求:井下發(fā)現透水征兆時,就必須要立即停止受水害威脅區(qū)域內的采掘作業(yè),撤出作業(yè)人員到平安地點,分析原因,采取有效措施,減少人員傷亡。277第四十二條礦井井口和工業(yè)場地內建筑物的標高,應當高于當地歷年最高洪水位。如果在山區(qū),除符合本條第一款的規(guī)定外,還應當避開可能發(fā)生泥石流、滑坡的地段。礦井井口及工業(yè)場地內建筑物的標上下于當地歷年最高洪水位的,應當修筑堤壩、溝渠或者采取其他防排水措施。278案例二:2002年6月24日,河北張家口市蔚縣北部山區(qū)突降大到暴雨,山洪爆發(fā),由于涌發(fā)煤礦井口低于當地歷年最高洪水位,使洪水倒灌井下,造成16人死亡。279第四十三條當礦井井口附近或者塌陷區(qū)內外的地表水體可能潰入井下時,應當采取平安防范措施。嚴禁開采煤層露頭的防隔水煤〔巖〕柱。在地表容易積水的地點,應當修筑溝渠,排泄積水。修筑溝渠時,應當避開露頭、裂隙和導水巖層。特別低洼地點不能修筑溝渠排水的,應當填平壓實。如果低洼地帶范圍太大無法填平時,應當采取水泵或者建排洪站專門排水,防止低洼地帶積水滲入井下。280當礦井受到河流、山洪威脅時,應當修筑堤壩和泄洪渠,防止洪水侵入。對于排到地面的礦井水,應當妥善處理,防止再滲入井下。對于漏水的溝渠〔包括農田水利的灌溉溝渠〕和河床,應當及時堵漏或者改道。地面裂縫和塌陷地點應當及時填塞。進行填塞工作時,應當采取相應的平安措施,防止人員陷入塌陷坑內。在有滑坡危險的地段,可能威脅煤礦平安時,應當采取防止滑坡措施。281黑龍江雞西鑫永豐煤礦發(fā)生水災事故這是礦井區(qū)周邊形成的面積約50米乘60米、深十余米的塌陷282案例三:山東華源礦業(yè)公司“8·17〞潰水事故這次洪水是發(fā)生在黃河的支流,大汶河的支流,叫做柴汶河,上游的降雨量超過了200毫米,柴汶河的流量到達了1800多個流量,相當于70年左右一遇的洪水標準。這條河是沒有設防的河流,煤礦利用礦渣堆積了一個簡易的堤壩,由于超標準洪水,使河岸發(fā)生了漫潰,洪水進入礦井。2832007年8月17日,山東省華源礦業(yè)發(fā)生洪水淹井事礦,死亡172人,與其相鄰的名公煤礦也被洪水淹沒,致使9名礦工遇難。由于連續(xù)兩天的強降雨導至山洪爆發(fā),流經華源礦區(qū)的柴汶河水位暴漲漫過河岸,漫溢的洪水沖蝕河岸,掏空根底,最終沖開約65米的決口,沖入落差約5米的岸外低洼處,在洪水強烈沖刷作用下,形成三個集中潰水點潰入井下。潰入井下的水量約1260萬立方米,砂石和粉煤灰約30萬立方米,導致淹井。由于潰水流量大、速度快,水流湍急,增加了華源礦業(yè)井下撤人難度,當班井下作業(yè)人員756人,有584人平安升井,172人被困井下遇難。284285286287288289290291292第四十四條嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段,以免沖到工業(yè)場地和建筑物附近或者淤塞河道、溝渠。293案例五: 2003年4月17日,山西省臨汾市古縣古陽鎮(zhèn)江水坪煤礦發(fā)生1起洪水淹井事故,造成14人死亡。事故直接原因:突降大雨,形成洪峰,加之經江水坪煤礦井口的矸石堆,由于洪水受阻,行洪不暢,抬高了洪峰水頭,洪峰夾以矸石、泥沙、樹枝順河而下堵塞了煤礦的排水涵洞,洪水倒灌主斜井。294防隔水煤柱留設第五十一條相鄰礦井的分界處,應當留防隔水煤〔巖〕柱。礦井以斷層分界的,應當在斷層兩側留有防隔水煤〔巖〕柱。295案例六: 2005年4月24日,吉林省吉林市蛟河市吉安煤礦+178m一層煤掘進工作面發(fā)生透水,水流經吉安煤礦與騰達煤礦連通的溜煤眼泄入騰達煤礦,造成騰達煤礦30名礦工死亡。 事故直接原因:吉安煤礦在掘進+178m一層煤巷道過程中,違法越界開采防隔水煤〔巖〕柱,放炮導通原蛟河煤礦五井二號采空區(qū)積水,水流泄入騰達煤礦,導致事故發(fā)生。 注:相鄰礦井的分界處煤柱留設不小于40米。296第五十二條受水害威脅的礦井,有以下情況之一的,應當留設防隔水煤〔巖〕柱:〔一〕煤層露頭風化帶;〔二〕在地表水體、含水沖積層下和水淹區(qū)鄰近地帶;〔三〕與富水性強的含水層間存在水力聯系的斷層、裂隙帶或者強導水斷層接觸的煤層;〔四〕有大量積水的老窯和采空區(qū);〔五〕導水、充水的陷落柱、巖溶洞穴或地下暗河;〔六〕分區(qū)隔離開采邊界;〔七〕受保護的觀測孔、注漿孔和電纜孔等。297298案例七:2005年7月7日,江西省萍鄉(xiāng)市上栗縣赤山鎮(zhèn)永勝煤礦,自行在井下構筑防水密閉墻,未按有關標準進行設計和施工,在雨季大量充水后發(fā)生垮塌,使大量老空積水潰入礦井,導致15人死亡。299300第九十二條采掘工作面遇有以下情況之一的,應當進行探放水:〔一〕接近水淹或者可能積水的井巷、老空或者相鄰煤礦;〔二〕接近含水層、導水斷層、暗河、溶洞和導水陷落柱;〔三〕翻開防隔水煤〔巖〕柱進行放水前;〔四〕接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶;〔五〕接近有出水可能的鉆孔;〔六〕接近水文地質條件復雜的區(qū)域;〔七〕采掘破壞影響范圍內有承壓含水層或者含水構造、煤層與含水層間的防隔水煤〔巖〕柱厚度不清楚可能發(fā)生突水;〔八〕接近有積水的灌漿區(qū);〔九〕接近其他可能突水的地區(qū)。探水前,應當確定探水線并繪制在采掘工程平面圖上。301第九十三條采掘工作面探水前,應當編制探放水設計,確定探水警戒線,并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等平安措施。探放水鉆孔的布置和超前距離,應當根據水頭上下、煤〔巖〕層厚度和硬度等確定。探放水設計由地測機構提出,經礦井總工程師組織審定同意,按設計進行探放水。302第九十四條布置探放水鉆孔應當遵循以下規(guī)定:〔一〕探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時,探水鉆孔成組布設,并在巷道前方的水平面和豎直面內呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準,厚煤層內各孔終孔的垂距不得超過1.5m;〔二〕探放斷裂構造水和巖溶水等時,探水鉆孔沿掘進方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個;〔三〕煤層內,原那么上禁止探放水壓高于1MPa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水等。如確實需要的,可以先建筑防水閘墻,并在閘墻外向內探放水;〔四〕上山探水時,一般進行雙巷掘進,其中一條超前探水和匯水,另一條用來平安撤人。雙巷間每隔30-50m掘1個聯絡巷,并設擋水墻。303探水鉆孔主要參數確實定1、超前距。探水時從探水線開始向前打鉆孔,在超前探水時,鉆孔很少一次就能打到積水目標區(qū),常是探水-掘進-再探水-再掘進,循環(huán)進行;探水鉆孔終孔位置應始終超前掘進工作面一段距離,該段距離稱為超前距,如下一頁圖所示。2、允許掘進距離。經探水證實無任何水害威脅,可平安掘進的長度稱允許掘進距離。304探水鉆孔的主要參數圖3053、幫距。為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的平安距離,呈扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離稱為幫距;其值應與超前距相同,幫距一般取20m,有時幫距可比超前距小1~2m。4、鉆孔密度〔孔間距〕。鉆孔密度是指允許掘進距離終點橫剖面上探水孔之間的距離。306探水鉆孔的布置方式1、扇形布置。巷道處于三面受水威脅的地段,要進行搜索性探放積水目標區(qū),其探水鉆孔多按扇形布置。2、半扇形布置。對于積水區(qū)肯定是在巷道一側的探水地區(qū),其探水鉆孔可按半扇形布置。307扇形探水鉆孔圖308半扇形探水鉆孔圖309礦進探放水與掘進之間的配合1、雙巷配合掘進交叉探放水。當掘進上山時,如果上方有積水區(qū)存在,巷道受水威脅,一般多采用雙巷掘進交叉探放水。2、雙巷掘進單巷超前探放水。在傾斜煤層中沿走向掘進平巷時,一般是用上方巷道超前探放水,探水鉆呈扇形布置。3、平巷與開切眼互相配合探放水。4、隔離式探放水。巷道掘進前方的水量大、水頭壓力高、煤層松軟和裂隙發(fā)育時,在煤巷直接探放水很不平安,需要采取隔離方式進行探放水;或在巷道掘進工作面預先砌筑隔水墻,在墻外探放水。310第九十八條探水鉆孔超前距離和止水套管長度,應當符合以下規(guī)定:〔一〕探放老空積水的超前鉆距,根據水壓、煤〔巖〕層厚度和強度及平安措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長度不得小于10m;〔二〕沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時,按下表確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。311巖層中探放鉆孔超前鉆距和止水套管長度水壓/MPa鉆孔超前鉆距/m止水套管長/m<1.0>10>51.0~2.0>15>102.0~3.0>20>15>3.0>25>20312第十章礦井救援法律法規(guī)及制度313第一節(jié)法律根底知識314315316317318319320〔3〕強制。強制是指國家通過強制力迫使不履行義務的責任主體履行義務的責任方式。強制的功能在于保障義務的履行,從而實現權利,使法律關系正常運作。強制包括對人身的強制、對財產的強制。321第二節(jié)平安生產方針及相關法規(guī)322323324二、平安生產方針的相互關系“平安第一、預防為主、綜合治理〞的平安生產方針是一個有機統一的整體。平安第一是預防為主、綜合治理的統帥和靈魂,沒有平安第一的思想,預防為主就失去了思想支撐,綜合治理就失去了整治依據。預防為主是實現平安第一的根本途徑。只有把平安生產的重點放在建立事故隱患預防體系上,超前防范,才能有效減少事故損失,實現平安第一。綜合治理是落實平安第一、預防為主的手段和方法。只有不斷健全和完善綜合治理工作機制,才能有效貫徹平安生產方針,真正把平安第一、預防為主落到實處,不斷開創(chuàng)平安生產工作的新局面。三、平安生產法律法規(guī)〔一〕平安生產立法的主要意義平安生產事關人民群眾生命財產平安,事關改革開展和社會穩(wěn)定大局。隨著社會經濟活動日趨活潑和復雜,特別是經濟成分、組織形式日益多樣化,我國的平安生產問題越來越突出。平安生產狀況與平安生產法制建設密
切相關。加強平安生產立法,對強化平安生產監(jiān)督管理,標準生產經營單位和從業(yè)人員的平安生產行為,
遏制重、特大事故,維護人民群眾的生命平安,保障生產經營活動順利進行,促進經濟開展和保持社會穩(wěn)定,具有重大而深遠的意義。3253262、礦山類平安法律法規(guī)
礦山類平安生產法律法規(guī)標準的行業(yè)和部門主要包括
:煤礦、金屬和非金屬礦山、石油天然氣開采業(yè)。我國的礦山平安立法工作己取得了很大成
績
,
先后公布實施了?礦山平安法?、?煤炭法?、?礦山平安法實施條例?和?煤礦平安監(jiān)察條例?;相關部門先后公布了一批礦山平安監(jiān)督管理規(guī)章;有26
個省
(
自治區(qū)、直轄市
)
人大制定了?礦山平安法?實施方法,初步形成了礦山平安法律子體系。3、
危險物品類平安法律法規(guī)在危險物品平安管理方面已經公布實施了?危險化學品平安管理條例?、?民用爆炸物品平安管理條例?、?使用有毒物品作業(yè)場所勞動保護條例?、
?放射性同位素與射線裝置放射防護條例?、?核材料管制條例?、?放射性藥
品管理方法?等法規(guī)。3273283298、國際勞工平安衛(wèi)生標準在國際勞工公約中
,我國政府批準的有
23
個,其中
4
個是有關職業(yè)平安衛(wèi)生方面的公約。當前,國際上將貿易與勞工標準掛鉤是開展趨勢,隨著
我國加人
WTO,參與世界貿易必須遵守國際通行的規(guī)那么。我國的平安生產
立法和監(jiān)督管理工作也需要逐步與國際接軌。330第三節(jié)應急救援法律法規(guī)綜述應急救援工作是平安生產的一個重要方面。伴隨著平安生產的開展,應急救援工作也取得了迅速的開展,為了標準應急救援工作,制定一部統一的應急救援法規(guī)就顯得非常必要。我國的應急救援工作目前還沒有一部平安生產應急救援條例,但是,在?平安生產法?、?國家突發(fā)公共事件總體預案?、?關于加強應急救援管理工作的意見?等國家有關法律法規(guī)中,已對應急救援工作進行了一系列原那么規(guī)定。這些規(guī)定為平安生產應急救援條例的公布奠定了根底。一下是對這些法律條文精神的根本概括。331332縣級以上人民政府統一領導、指揮本行政區(qū)域內的平安生產事
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