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浅析后所煤矿打磨沟二号井矿井水害的处理及预防

作者:罗秋波 来源:东源煤业 发布时间:2015-03-26

摘要:本文阐述了后所煤矿打磨沟二号井井田范围内受周边小矿和地表私挖乱菜的严重破坏,导致该矿井水害威胁严重,为积极有效地应对其可能发生的重大水灾事故,从而提出相应的预防措施

关键词:水害预防措施

一、概况

打磨沟二号井位于富源县中安镇后所矿区二、三井田原始探明储量6288.6万t。1976年矿井建成投产,目前设计年产40万t。打磨沟二号井为平硐上下山开拓,102、103、104采区已开采结束,现主要开采106采区下山块段,204采区,205采区。201采区正处在开拓准备过程中。打磨沟二号井浅部分布有(原)大坪子煤矿、秧田冲煤矿、振源煤矿(已关闭)、瓦元冲煤矿、黄角冲煤矿(关闭)、黄石克煤矿(已关闭)、打一号井(已报废),地方煤矿都存在越界开采以及开采河流、水库保安煤柱,上述小矿曾经多次与打磨沟二号井井巷和采空区打通,已关闭煤矿矿井水完全流入打磨沟二号井内,生产矿井大部分矿井水流入打磨沟二号井,这样不仅增加了打磨沟二号井的排水压力,同时对打磨沟二号井造成水灾安全威胁。

二、水灾事故的水源及主要原因

(一)矿井冲水水源

1.矿井周边的地方煤矿采空区水及雨季期间大气降水通过采动裂隙渗透到井下,有的汇聚到山涧冲沟,直接灌入地表废弃老窑流至井下采空区。

2.后河水库、潭家河、后河小河一带保安煤柱内,受私挖乱采的严重破坏,一旦造成河床及水库库堤塌陷,将造成大量的河水,水库水大量灌入私挖小井采空区,最终渗透到打磨沟二号井。

3.矿井开采的范围不断延伸扩大,也是涌水量不断增大的主要原因之一,下面是打磨沟矿井近5年的涌水量情况:

  2008年 2009年 2010年 2011年 2012年
最大涌水量(m3/昼夜) 29000 m3 30000m3 29000 m3 25000 m3 31000 m3
最小涌水量(m3/昼夜) 3700m3 3900 m3 3800m3 3900 m3 4400 m3
正常涌水量(m3/昼夜) 4100 m3 4500m3 4700 m3 5200 m3 5700 m3

(二)造成矿井水灾的主要原因

后河水库、谭家河、后河小河保安煤柱内,煤层露头多、煤层埋藏浅,私挖滥采一度非常严重,废弃老窑、私挖小窑多,这些私挖小井巷道、采空区多数相互沟通,而小窑巷道曾经与原打一号井采空区打通,一旦私挖滥采造成河床、水库塌陷,可能导致打磨沟二号井发生重大透水淹井事故

本矿井的主要水灾危险源为:矿井周边的地方煤矿采空区,(地方煤矿在本矿井各采区的分布情况)其开采的巷道和采空区资料不全,是本矿井最大的水灾危险源。

在矿区范围内有两条季节性河流(后所小河、潭家河小河)和一个水库(后河水库)。每年雨季是矿井水灾的最危险期,地面降水过大时,沿老窑、私挖滥采小窑、地方煤矿直接流入打磨沟二号井或河流河床煤柱被开采后垮塌,最终可能发生矿井水灾事故

造成水灾事故的原因主要由以下几反面:

1.采掘过程中没有探水或探水工艺不合理;

2.采掘过程中突然遇到含水的地质构造;

3.爆破时揭露水体;

4.钻探时揭露水体;

5.地压活动揭露水体;

6.排水设施、设备设计不合理;

7.排水设施设备施工不合理;

8.排水设备的供电不足或供电系统出现故障;

9.采掘过程违章作业;

10.没有及时发现突水征兆;

11.发现突水征兆,没有及时采取探水措施;

12.发现突水征兆后,采取了不合适的探水、防水措施;

13.没有防水门或防水门设计不合理;

14.采掘过程中没有采取合理的疏水、导水措施,使采空区、废弃巷道、小窑采空区积水;

例如:打磨沟二号井2008年6月12日204采区C6煤层材料上山3号点前35米处发生突水事故。其主要原因是由于原大坪子煤矿越界开采打磨沟二号井C6煤层,并与本井口的204采区C6煤层材料上山相联通。此次突水事故未出现人员伤亡,但造成矿井直接经济损失达500万元。

15.采空区突然塌陷,塌陷漏斗和裂缝沟通地下积水区或地面水体,造成水体溃入井下。

16.降水量突然加大造成井下涌水量突然增大;

17.没有合理留设河流及水库保安煤柱。

三、水害处理及预防措施

(一)水灾处理的措施

1.发生水灾事故后,为防止事故的进一步扩大,应采取如下应急措施:

(1)发生水灾事故时、迅速判定水灾的性质,了解突水地点、影响范围、静止水位,估计突水量、补给水源及有影响的地面水体。

(2)加强通风,防止瓦斯和其他有害气体的积聚和发生熏人事故

(3)根据突水量的大小和矿井排水能力,积极采取排、堵、截水的技术措施。启动全部排水设备加速排水,防止整个矿井被淹,注意水位变化。

(4)排水后进行侦察、抢险时,要防止冒顶、片帮和二次突水。

(5)撑握灾区所在的范围、搞清事故前人员分布,分析被困人员可能躲避的地点,根据事故地点和可能波及的地区撤出人员。

(6)抢救和运送长期被困井下人员时,要防止突然改变他们适应的环境和生存条件,造成意外伤亡。

(7)发现有人被堵井下时,各级单位、部门应首先制定营救措施。要判断被堵人员可能躲避的地点,分析其生存条件,制定营救方案。并根据涌水量和排水能力,估计排除积水的时间。

(8)立即通知泵房人员加大排水能力,将水仓水位降到最低程度,争取较长的缓冲时间。

(9)检查所有排水设施和输电线路,了解水仓现有容量,派人清挖水沟。如果水中夹带大量泥沙、浮煤时,可在水仓进口处修筑临时分段挡墙,以减少水仓淤积。

(10)水文地质人员应测量涌水地点、涌水量大小及其变化,记录围岩及巷道破坏变形状况,察看观测孔(水井)水位和河、地表水体的变化,分析判断突水来源和最大突水量,以及突水发展趋势,为防止淹井采取必要措施提供依据。

(11)在查明地面水体与突水有关联时,应迅速派人进行填堵,减少水源补给量。

(12)当排水能力负担不了涌水量时,可因地制宜,采取将涌水引入下山巷道、关闭防水闸门,以延长缓冲时间,增加排水设备。

(13)当采取上述措施仍不能阻挡淹井时,井下人员应迅速向安全出口撤退。

(二)防治水预防措施

在预防和处理煤矿各种灾害中,本矿井把防治水放在了首要位置。打磨沟二号井由于受小窑开采破坏,矿井水害已成为威胁矿井安全生产的最主要的一大灾害。近年来,在防治水中,打磨沟二号井每年都制定了“水灾应急救援预案和雨季三防计划”工作,成立了防治水领导小组,分地面


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