据权威部门统计,2005年煤矿事故3341起,死亡5986人;2006年煤矿事故死亡人数为4746人;2009年,发生各类煤矿事故1616起,死亡2631人。其中,煤矿透水和瓦斯爆炸伤亡大,往往造成较大、重大事故,甚至特大事故,可见煤矿透水事故的危害性。
透水事故发生在矿井建设和生产过程中。地面水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入矿井,当矿井涌水超过正常排水能力时,就造成矿井水灾,也就是通常所说的煤矿透水。透水事故通常发生突然,人员来不及撤离,加上一些非法经营的小煤矿设施不齐备,增加救援和自救难度,易造成人员伤亡。
一、矿井透水前的预兆
(一)挂红
矿井水中含有铁的氧化物通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面煤岩体表面时,会呈现暗红色水锈,这种现象叫挂红。挂红是一种出水信号。
(二)挂汗
积水区的水在自身压力作用下,通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上结成许多水珠。
(三)水叫
含水层或积水区内的高压水,向煤岩裂隙挤压时,与两壁摩擦会发出“嘶嘶”叫声,这说明采掘工作面距积水区或其他水源已经非常接近。
(四)空气变冷
采掘工作面接近积水区域时,空气温度会下降,煤壁发凉,人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉。
(五)出现雾气
当采掘工作面气温较高时,从煤壁渗出的积水,会被蒸发而形成雾气。
(六)顶板淋水加大,顶板来压,底板鼓起
(七)水色发浑,有臭味
(八)采掘工作面有害气体增加
积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体。
(九)裂隙出现渗水等
如果出水清澈,则离积水区较远;若浑浊,则离积水区已近。
二、矿井透水的种类
(一)老空水
老空水指采空区的积水,它在矿井中分布最广,对人身的危害最大,事故教训也最多。
(二)钻孔水
钻孔水是勘探工作中遗留下来的问题。一般情况下,打钻以前,地面汇水区、地下含水层以及洞窑性的喀斯特溶洞岩层都与煤层上下隔绝,经钻探以后,这些岩层相互贯通。因此,当井巷碰到钻孔时,往往会有大量的水涌出。有时采掘工作面虽离钻孔还有一定的距离,但钻孔水也会将煤壁冲溃,造成穿水的事故。
(三)裂缝水
裂缝水常以两种形式出现。
1.新型矿井开采水平较深,受雨水影响较小,但上下层的含水量较大。如遇隔水层不够厚或开采方法、顶板管理不够合理等情况,都能引起隔水层破裂,造成严重的顶板淋水现象,影响生产的顺利进行。
2.土窑复建时容易遭受裂缝水害。一般说来土窑附近都难免有大小不等面积的塌陷区,形成盆地,这些地区雨水汇集,顺塌陷裂缝浸入井下,造成井下排水困难。
(四)地面水
对井下威胁最大的是山洪暴发,因为它会造成灌井事故。另外,地面河流、湖泊、池沼等水的下渗会使采区地面的裂缝扩展,造成透水事故。
(五)地下水
主要是指含水层及有溶洞岩层的来水,这些水一经透出也往往造成淹井。
(六)断层水
由于地质变化,出现断层以后,往往将含水层的水沟通起来,当井巷遇到断层时就有大量水透出。
(七)层间水
岩层露头部分,受长期的风化作用,裂纹特别发达,因而水就会由岩层的露头流入,形成层间水。层间水常常随着透水岩层的倾斜、标高和构造等条件的不同产生很大变化。一般来说,平缓岩层的补给水,比垂直岩层多,山谷露头的渗水比山岭露头多,破碎地带又往往形成蓄水带。
三、矿井透水事故的自救互救措施
(一)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避灾路线,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,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,迷失行进方向时,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,以引起救护人员的注意。
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,应有组织的在独头工作面躲避,等待救护人员的营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。
(二)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硐室中避灾,或选择合适地点快速构筑临时避难硐室避灾。迫不得已时可上巷道中的高冒空间待救。如系老窑透水,则须在避难硐室外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,应在硐室外留设明显标志。
2.在避灾期间,遇险矿工要有良好的精神及心理状态,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,其余人员应静卧,以减少体力和空气消耗。
3.避灾时,应用敲击的方法有规律、间断的发出呼救信号,向营救人员指示躲避处的位置。
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,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。
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