1、1,煤礦五大災(zāi)害防治,2,五大災(zāi)害,一、礦井瓦斯 二、礦井火災(zāi) 三、礦塵 四、礦井水災(zāi) 五、礦井頂板,3,四、礦井水災(zāi)防治,1）礦井水災(zāi)的概念 礦井突水。井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體和含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而導(dǎo)致的突然出水事故，稱為礦井突水（亦稱礦井透水）。 2）礦井水災(zāi)。礦區(qū)內(nèi)的大氣降水、地表水、地下水通過各種通道涌入井下，稱為礦井涌水。當(dāng)?shù)V井涌水量超過礦井正常的排水能力時(shí)，將發(fā)生水災(zāi)。 凡是影響礦井正常生產(chǎn)活動(dòng)、威脅礦井安全生產(chǎn)、增加生產(chǎn)成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井涌水事故，稱為礦井水災(zāi)（亦稱礦井水害）。,4,四、礦井水災(zāi)防治

2、,（2）礦井水災(zāi)發(fā)生的條件。 1）礦山常見的水源。 大氣降水。從天空降到地面的雨和雪、冰、雹等融化的水，稱為大氣降水。 地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水庫、沼澤、積水洼地等處的水均為地表水。 潛水。埋藏在地表以下第一個(gè)融水層以上的地下水稱為潛水。潛水一般分布在地下淺部第四紀(jì)松散沉積層的空隙和出露地表的巖石裂隙中。潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。,5,四、礦井水災(zāi)防治,（2）礦井水災(zāi)發(fā)生的條件 1）礦山常見的水源 承壓水。處于兩個(gè)隔水層中間的地下水，稱為承壓水（或稱自流水）。石灰?guī)r裂隙及溶洞中的水為承壓水，它具有很大的水量和壓力，對(duì)礦山生產(chǎn)威脅極大。 老空積水。已經(jīng)采掘過的采空區(qū)和廢棄的

3、舊巷道或溶洞，由于長期停止排水而積存的地下水，稱為老空積水。 斷層水。處于斷層破碎帶中的水，稱為斷層水。斷層帶往往是許多含水層的通道，因此，斷層水往往水源充足，對(duì)礦井的威脅極大。,6,四、礦井水災(zāi)防治,（2）礦井水災(zāi)發(fā)生的條件 2）礦井水災(zāi)的通道。水源進(jìn)入礦井的可能通道有：井筒、斷層破碎帶、采掘形成的裂縫、陷落柱、采空區(qū)、井下巷道和封堵不嚴(yán)的鉆孔等。,7,四、礦井水災(zāi)防治,（3）礦井水災(zāi)發(fā)生的主要原因 1）地面防洪、防水措施不當(dāng)。因?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善，雨季山洪由井筒或塌陷裂隙大量灌入井下造成災(zāi)害。 2）水文地質(zhì)情況不清。對(duì)老空積水、充水?dāng)鄬?、陷落柱、鉆孔、強(qiáng)含水層水量和水壓等情況不清楚，因而在

4、施工中造成水害事故。 3）井巷位置設(shè)計(jì)不合理。將井巷置于不良的地質(zhì)條件中或距強(qiáng)含水層太近，導(dǎo)致透水。,8,四、礦井水災(zāi)防治,（3）礦井水災(zāi)發(fā)生的主要原因 4）亂采亂挖破壞了防水煤柱或巖柱造成透水。 5）排水設(shè)備失修，水倉不按時(shí)清挖，突水時(shí)，失去排水能力而淹井。 6）沒有執(zhí)行“有疑必探，先探后掘”的探放水原則，或者探放水措施不嚴(yán)密，盲目施工造成突水淹井事故。,9,四、礦井水災(zāi)防治,7）測量工作失誤，導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)而造成透水。 8）出現(xiàn)透水征兆未察覺、未重視，或處理方法不當(dāng)而造成透水。 9）施工措施不力，工程質(zhì)量低劣，致使井巷嚴(yán)重坍塌冒頂，導(dǎo)致地下水或地表水灌入礦井。,10,四、礦井水災(zāi)防治,

5、10）在水文地質(zhì)條件復(fù)雜、有突水淹井危險(xiǎn)的礦井，需要安設(shè)防水閘門而未安設(shè)，或防水閘門安設(shè)不合格以及年久失修關(guān)閉不嚴(yán)而造成淹井。 11）鉆孔封閉不合格或沒有封孔，成為各水體之間的垂直聯(lián)絡(luò)通道。當(dāng)采掘工作面和這些鉆孔相遇時(shí)，便發(fā)生透水事故。,11,四、礦井水災(zāi)防治,（4）礦井水災(zāi)的危害 礦井水災(zāi)的危害具體表現(xiàn)在以下幾方面： 1）如果排水系統(tǒng)不完善，會(huì)造成涌水四溢，巷道到處是泥水，使作業(yè)環(huán)境惡化，給安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)造成不利影響。 2）頂板淋水、煤壁滲水，使巷道內(nèi)空氣濕度加大，影響職工的身體健康。,12,四、礦井水災(zāi)防治,（4）礦井水災(zāi)的危害 3）礦井水量越大，排水設(shè)備和排水費(fèi)用越高，不僅增加生產(chǎn)成

6、本，而且增加了管理工作難度。 4）礦井水對(duì)機(jī)器設(shè)備和金屬材料產(chǎn)生腐蝕作用，縮短其使用壽命，增加生產(chǎn)成本。 5）礦井涌水量一旦超過排水能力或突然涌水，輕則造成井巷或采區(qū)被淹，重則造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。,13,四、礦井水災(zāi)防治,4.采掘工作面透水事故的處理 采掘工作面透水前，一般有如下預(yù)兆： （1）掛紅。因地下水中含有鐵的氧化物，在水壓作用下，通過煤（巖）裂隙時(shí)，附著在煤巖表面，呈現(xiàn)暗紅色水銹。 （2）掛汗。積水區(qū)的水，在水壓作用下，通過煤巖裂隙而在煤巖壁上凝結(jié)成許多水珠，稱“掛汗”。但井下空氣中水分遇到低溫煤體也會(huì)聚結(jié)水珠，這是假汗。區(qū)別真汗、假汗的方法是：仔細(xì)觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕，若

7、潮濕則是“真汗”即透水征兆。,14,四、礦井水災(zāi)防治,4.采掘工作面透水事故的處理 （3）空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)時(shí)，空氣溫度會(huì)驟然下降，煤壁發(fā)涼，進(jìn)入工作面有涼爽、陰冷的感覺。 （4）出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時(shí)，從煤壁滲出的積水，就會(huì)被蒸發(fā)而形成霧氣。 （5）水叫。一種是高壓積水向煤巖裂隙強(qiáng)烈羈押于兩壁摩擦而發(fā)出的“嘶嘶”聲，另一種是空洞泄水聲，這些都是離水源很近的危險(xiǎn)預(yù)兆。,15,四、礦井水災(zāi)防治,（6）頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大。 （7）頂板來壓、底板鼓起。在地下水壓作用下，頂?shù)装鍙澢冃?，有時(shí)伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。 （8）水色發(fā)渾、有臭味。老空水一般發(fā)紅、味澀；斷層水

8、一般發(fā)黃、味甜；溶洞水常帶有臭味；沖擊層水呈黃色并夾有沙子。,16,四、礦井水災(zāi)防治,（9）有毒有害氣體增加。工作面有硫化氫、二氧化碳等有毒有害氣體溢出。 以上征兆不一定同時(shí)出現(xiàn)，要認(rèn)真辨別。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面出現(xiàn)透水預(yù)兆時(shí)，說明已接近水體，此時(shí)應(yīng)立即停止作業(yè)，并報(bào)告礦調(diào)度室，采取有效措施，以防止透水事故的發(fā)生。,17,礦井頂板事故防治,煤層頂?shù)装迨疽鈭D 1-老頂 2-直接頂 3-偽頂 4-煤層 5-直接底,18,五、礦井頂板事故防治,頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，是指在地下采煤過程中，頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。 按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂； 按力學(xué)原因分為壓垮冒

9、頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。,19,五、礦井頂板事故防治,1.采場局部冒頂?shù)脑颉㈩A(yù)兆及防治 （1）采場局部冒頂?shù)脑?采場局部冒頂常發(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤機(jī)附近。其原因主要有：,20,21,五、礦井頂板事故防治,1）采空區(qū)頂板支撐不好，懸頂面積過大。 2）頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造，將頂板切割成不連續(xù)的巖塊，回柱后巖塊失穩(wěn)，推倒支柱造成冒頂。 3）回柱操作順序不合理。 4）工作面支護(hù)質(zhì)量不好，支護(hù)密度不夠、出撐力低、迎山角不合理等。,22,五、礦井頂板事故防治,5）在遇見未預(yù)見的地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，沒及時(shí)采取措施。 6）工作面上、下出口連接風(fēng)巷和運(yùn)輸巷，控頂面積大

10、。,23,五、礦井頂板事故防治,（2）采場局部冒頂?shù)念A(yù)兆 1）發(fā)出響聲。 巖層下沉斷裂，頂板壓力急劇增大時(shí)，木支架有劈裂聲； 金屬支柱活柱下縮，支柱鉆底嚴(yán)重都可能發(fā)出響聲。 2）掉碴。,24,五、礦井頂板事故防治,（2）采場局部冒頂?shù)念A(yù)兆 3）煤體壓酥，片幫煤增多。 4）頂板裂隙增多，裂縫變大。 5）頂板出現(xiàn)離層。 6）漏頂。 7）瓦斯涌出量突然增大。 8）頂板淋水明顯增加。,25,五、礦井頂板事故防治,（3）采場局部冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施 1）防止煤壁附近冒頂，應(yīng)及時(shí)支護(hù)懸露頂板，加強(qiáng)敲幫問頂。 2）炮采時(shí)合理布置炮眼，控制藥量，避免崩倒支架。 3）防止兩出口冒頂時(shí)，首先支架必須有足夠強(qiáng)度，其次

11、系統(tǒng)應(yīng)具有一定阻力，防止老頂來壓時(shí)推倒支架。,26,五、礦井頂板事故防治,（3）采場局部冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施 4）防止放頂線附近局部冒頂，要加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作，在大塊巖石范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架。 5）隨時(shí)注意地質(zhì)構(gòu)造的變化，采取相應(yīng)措施,27,五、礦井頂板事故防治,3.巷道冒頂事故防治 1）掌握地質(zhì)資料與開采條件。 通過地質(zhì)鉆孔、巖層柱狀圖等多種途徑，摸清地質(zhì)構(gòu)造及頂板結(jié)構(gòu)、巖性變化、水文地質(zhì)情況； 在地質(zhì)圖上標(biāo)明地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育帶的位置、產(chǎn)狀、層厚等； 弄清與采煤工作面相對(duì)空間位置與時(shí)間的關(guān)系，分析受采動(dòng)的程度等。,28,五、礦井頂板事故防治,2）嚴(yán)格頂板安全檢查制度

12、。巷道掘進(jìn)施工全過程要嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程，堅(jiān)持進(jìn)行敲幫問頂，發(fā)現(xiàn)活矸和傘檐要及時(shí)處理。 3）加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理。選擇合理的支護(hù)技術(shù)，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，是防治冒頂事故的主要措施。 檢查支架規(guī)格尺寸。支架的架型、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)件搭接等是否符合設(shè)計(jì)要求；支架間距、支架間連接是否符合作業(yè)規(guī)程要求。,29,五、礦井頂板事故防治,提高支護(hù)質(zhì)量和保證支護(hù)阻力。 所有支架必須架設(shè)牢固，并有防倒措施。 要嚴(yán)格防止支架支設(shè)在浮矸上，不見實(shí)底不能架設(shè)。 單體液壓支柱的初撐力，柱徑為100mm不得小于90kN，柱徑為80mm不得小于60kN。,30,五、礦井頂板事故防治,搞好支架與圍巖間的充填。 支架與圍巖間的空

13、間必須及時(shí)填嚴(yán)背實(shí)，改善支架承載狀態(tài)，提高其支撐能力，減少圍巖變形，提高圍巖的穩(wěn)定性。,31,五、礦井頂板事故防治,提高支架的穩(wěn)定性。 在放炮前應(yīng)加固迎頭支架，使靠近迎頭10m內(nèi)支架之間的連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固，防止放炮崩倒； 及時(shí)支護(hù)。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件，盡可能及時(shí)支護(hù)，縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時(shí)間。,32,五、礦井頂板事故防治,4）進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的，因此對(duì)掘進(jìn)迎頭新懸露的頂板，應(yīng)采用及時(shí)或超前支護(hù)的臨時(shí)支架，以保證作業(yè)安全。,33,五、礦井頂板事故防治,（2）采煤工作面頂板事故防治 1）老頂來壓時(shí)壓垮型冒頂預(yù)防措施 合理設(shè)計(jì)采煤工作面支護(hù)，使支護(hù)具有足夠的

14、支撐力和可縮量，當(dāng)老頂來壓比較強(qiáng)烈時(shí)，要選用可縮量較大的支柱，有時(shí)要選用具有大流量安全閥的支柱，并加強(qiáng)后排支柱的支撐強(qiáng)度。,34,五、礦井頂板事故防治,（2）采煤工作面頂板事故防治 1）老頂來壓時(shí)壓垮型冒頂預(yù)防措施 要進(jìn)行頂板斷層情況的預(yù)測預(yù)報(bào)。遇到平行于工作面的斷層時(shí)，當(dāng)斷層剛露出煤壁，就要加強(qiáng)該段工作面的支護(hù)，并擴(kuò)大該段工作面的控頂距；如果工作面用的是金屬支柱，還要用木支柱替換金屬支柱。,35,巷道維修頂板管理的安全技術(shù)措施,36,當(dāng)圍巖壓力增大時(shí)，可能出現(xiàn)巷道發(fā)生變形、斷面變小、支架折損或頂幫垮落，必須及時(shí)進(jìn)行處理。巷道維修及冒頂處理的一般原則：,37,1、先外后里：,38,先檢查該處前

15、后5m范圍內(nèi)支架的完整情況，有問題先處理，必要時(shí)可采臨時(shí)加固措施，例如加密支架，加打木垛，前后支架拉緊支牢，加打抬板，插嚴(yán)背牢等，以增加后路及外圍支架的支護(hù)能力和穩(wěn)定性，確保后路暢通。,39,對(duì)一段范圍巷道維修和冒頂處理時(shí)，也必須堅(jiān)持先處理外面的（離安全出口近的那一頭），逐漸向前處理，再處理里面的，直至該段范圍全部處理通。禁止在巷道只存一個(gè)安全出口的情況下兩頭處理，這樣可以避免因維修和冒頂?shù)貛г俅伟l(fā)生冒頂，將人員堵在里面。,40,2、先支后拆：,41,更換巷道支護(hù)時(shí)，在拆除原有支護(hù)前，應(yīng)先加固臨近支護(hù)，拆除原有支護(hù)后，必須及時(shí)除掉頂幫矸石，架設(shè)永久支護(hù)，必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。,42,3、先上后下：,43,傾斜巷道維修支架和處理冒頂時(shí)應(yīng)該由上至下進(jìn)行，特別是傾角在15以上時(shí)，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全技術(shù)措施。,44,4、先近后遠(yuǎn)：,45,當(dāng)一條巷道存有幾處需要維修支架和處理冒頂?shù)牡囟危瑧?yīng)該先處理距安全出口較近的那段，再向前處理較遠(yuǎn)的那一段，直至把巷道內(nèi)的各段都維修好或處理通，這樣可以避免距安全出口較近的那一段再次冒頂，將里面那一段的作業(yè)人員堵在里面。,46,5、先頂后幫：,47,為了保證操作人員的人身安全，在處理程序上必須注意