矿井水灾防治措施
矿井建设和生产过程中,常有渗水或涌水现象,这种水量如果超过矿井正常排水能力,矿井采场巷道可能会被淹,造成矿井水灾。导致生产中断,采矿设备、设施被淹,人员伤亡。据历史资料统计,矿井内发生的各类事故中,平均每起死亡的人数,透水事故最多,因此,做好矿井水灾事故的预防工作极为重要。
造成矿井水灾事故的水源有两类:地表水和地下水。地表水的范围有:地面的江河、湖?泊、池沼、水库、废露天坑和塌陷区的积水,以及自然降雨和冰雪融化水等。地下水包括地下矿岩含水层、断层裂隙水和老采空区积水等。这些水源通过各种径流通道进入矿井。据统计,矿井水灾事故中,有85%~90%的水源来自于地下水。
一、地面防水措施
为了防止地下水对矿井的威胁,必须对地下水进行综合治理,治理措施如下:
(1)必须弄清矿区及其附近地表水系统和受水面积、河流沟渠汇水情况、疏水能力、积水区和水利:工程情况,以及当地降雨量、历年最高洪水位。并结合本矿区特点建立防、排水系统。
(2)每年雨季前,必须由主管领导组织一次全面性的防水大检查,发现隐患应在雨季前整改完毕。
(3)矿井(竖井、斜井、平硐等)井口的标高,必须高于当地历史最高洪水位1m以上。
(4)矿区及其附近积水或雨水有可能侵入井下时,必须根据具体情况,采取如下措施:
①易积水的地点应修筑泄水沟。泄水沟应避开露天、裂隙和透风层,不能修筑沟渠时,可用泥土填平压实,范围较大无法填平时,可安装水泵排水。
②矿区受河流、洪水威胁时,应修筑防水堤坝。
③漏水的沟渠和河流,应及时防水、堵水或改道。
④排到地面的井下水,应引出矿区外。
⑤雨季应设专人检查矿区防洪情况。
⑥地面塌陷、裂隙区的周围,应设截水沟或挡水围堤。
⑦矿井疏干放水有可能导致地表塌陷时,必须事前将塌陷区的居民迁移、公路改道,才能进行疏干排水。
(5)有用的钻孔,必须妥善封盖。报废的竖井、斜井、探井、钻孔和平硐等,必须封闭。
(6)矿石、废石和其他堆积物,必须避开山洪方向,以免淤泥堵塞沟渠和河道。
二、矿井防水措施
(1)矿山地质测量部门必须调查核实矿区范围内的小矿井、老井、老采空区,现有矿井生产中的积水区、含水层、岩溶带、地质构造等详细情况,并绘制矿区水文地质图。应查明矿坑,水的来源,掌握矿区水的运动规律,摸清矿井水与地下水和大气降水的水力关系,预测矿井突然漏水的可能性。
(2)在积水的旧井巷、老采空区、江、河、湖、海、沼泽、含水层、岩溶带和流沙层等附近开采,应留出防水矿柱或划出安全地段,制定预防突然涌水的安全措施,方准采矿。矿柱或安全地段的距离,应根据地质构造情况确定。
(3)对于地质条件复杂的矿山,在接近水体而又有断裂层通过的地区或与水体有联系的可疑地段,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则。钻探水孔的位置、方向、数量、孔径,每次钻进的深度和超前距离,应根据水势的高低、岩石结构与硬度等情况而定。
(4)探水前应做好如下准备工作:
①检查钻孔附近坑道的稳定性。
②清理巷道、准备水沟或其他水路。
③在探水工作地点或附近安装通信设施。
④巷道及其出口要有良好的照明及人行通道。
⑤对断面大、岩石不稳定、水位高的巷道进行探水,必须制定安全措施经主管矿长批准后,方可实施超前探水。
(5)在通往含水带、积水区、放水巷道和有突然涌水可能的地点建筑防水闸门和防水墙。防水闸门和防水墙的具体要求如下:
1)防水闸门
巷道内设防水闸门,防止发生透水事故。防水闸门应设置在通往水害威胁地段的巷道汇合处,闸门应向来水方向打开。
2)防水墙
防水墙是用不透水材料建筑的封闭的挡水设施,应符合下列标准:
①建墙地点的岩石坚固,没有裂隙;
②具有足够的强度,能承受涌水的压力;
③不透水、不变形、不移位;
④应装有测定水压的放水管和仪器。
(6)相邻的矿井或矿块,如其中有一个涌水危险则应在矿井或矿块间留出隔离安全矿柱。
(7)打探水孔时,如发现岩石变软(发松),或沿钎杆向外流水超过正常钻孔供水量等现象,必须停止钻孔。此时,不得移动钻杆,除派专人监视水情外,应立即报告主管矿长采取安全措施。
(8)在掘进工作面或井巷其他地点发现透水预兆,如工作面“出汗”、顶板淋水加大、空气变冷、发生雾气、挂红、有水叫声、井底板涌水或其他异常现象,必须立即停止工作,并报告主管矿长,采取措施,如情况紧急时,必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
(9)探水、放水工作,应派有经验的人员担任。
(10)为预防被水封住,有害的气体逸出造成危险,在进行排水的被淹井巷、探水和放水工作地点,必须事先采取通风安全措施,并使用防爆灯具照明。
三、矿井排水设施
(1)井下主要排水设备,应由同类型的三台泵组成,其中任一台的排水能力,必须在20h排出一昼夜的正常涌水量;两台同时工作时,能在20h内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装设两条排水管,其中一条工作,一条备用。
(2)矿井最大涌水量超过正常涌水量一倍以上的矿井,除备用水泵外,其余水泵应在20h内排出一昼夜最大涌水量。
(3)井底主要泵房的出口应不少于两个,其中一个通往井底车场,出口处应装设密闭防水门;另一个用于斜井与井筒连通,斜井巷上出口应高出水泵房地面标高7m以上,水泵房地面标高,应高出井底车场轨面o.5m。
(4)水仓应由两个独立的巷道系统组成。涌水量较大的矿井,每个水仓的容积,应能容约2~4h的正常涌水量。一般矿井主要水仓总容积,应能容纳6—8h的正常涌水量。
篇2：煤矿井下冒顶预防措施
按照顶板一次冒落的范围及造成伤亡的严重程度,可将常见的顶板事故分为两大类:大冒顶和局部冒顶事故。
(一)大冒顶的预兆及预防措施
采煤工作面不断向前推进,采场控顶面积便逐步增大,当厚度不大的直接顶逐渐塌落,而坚硬的老顶大面积的悬露时,在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱,煤壁受压发生变化,造成工作面压力集中。在这种情况下,如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应,就会出现大冒顶(或称切顶)。
1.大冒顶的预兆
(1)顶板的预兆:
①顶板连续发出断裂声。这是由于直接顶和老顶发生离层或顶板切断而发生的声响。
②顶板岩层破碎、下落、掉碴。掉碴一般由少变多,由稀变密。
③顶板裂缝增加或裂隙张开,并产生大量的下沉。
(2)煤帮的预兆。由于冒顶前压力增加,煤壁受压后,煤质变软,片帮增多。使用电钻打眼时,钻眼省力;用采煤机割煤时,负荷减少。
(3)支架的预兆。使用木支架时,支架大量折断,发出声音。使用金属支柱时,顶板来压引起活柱快速下沉,连续发出“咯,咯”的响声,支柱发颤。工作面使用绞接顶梁时,因受顶板冲击压力,顶梁楔被弹出或挤压,俗称“飞楔”。底板松软或底板留有底夹石、丢底煤时,支柱会大量插入底板。
(4)工作面瓦斯含量增多或淋水增大。含有瓦斯的煤层,冒顶前瓦斯涌出量突然增大。有淋水的顶板,淋水量增加。
2.预防大冒顶的措施
(1)掌握工作面顶板周期来压规律。在确定工作面支架的总支撑力时,必须考虑顶板的初次来压和周期来压规律。如果支架总支撑力只能适应平时顶板压力,当有周期来压时会给工作面造成严重威胁。在支架的总支撑力不足应付周期来压时,掌握了顶板活动规律,在来压前加强支护,多增支架,并采取各种安全措施,则可以防止冒顶。所以,采掘工作面有备用支护材料是十分必要的。
(2)采煤工作面要有合理的支架规格和支护密度。
(3)加快工作面推进速度。因为工作面进度慢,顶板下沉量大,所以顶板不完整,木支架折损多,反应在金属支柱上的压力也大。由于进度慢,支柱大量折损,便使得工作面的总支撑力减小,这就容易推垮工作面。故应加快工作面推进速度。
(二)局部冒顶的预兆及预防措施
局部冒顶的发生主要决定于顶板的岩石性质以及支架对每一块顶板的支撑力。当顶板破碎、节理发育时,不进行支护,就会发生冒顶。在地质条件变化的区域,也易发生冒顶。有时尽管顶板比较稳定,但忽视支架规格质量,违反操作规程,也会引起局部冒顶。
1.局部冒顶的预兆
(1)工作面遇到小地质构造;
(2)顶板裂隙张开,裂隙增多,敲帮问顶时发出不正常的声音;
(3)顶板裂隙内卡有活矸,并有掉碴、掉矸现象,先小后大;
(4)煤层与顶板接触面上,极薄的矸石片不断地脱落;
(5)滴淋水从顶板劈裂面滴落。
2.预防局部冒顶的措施
(1)支护方式必须和顶板岩石性质相适应。
(2)采煤机采后要及时支柱。
(3)整体移置输送机要采取必要的安全措施。
(4)工作面上下出口要有特种支架。根据《煤矿安全规程》的规定,一般采取在上、下平巷中超前工作面架抬棚,在机头、机尾处架抬棚,有时要加打密集支柱或木垛等措施加以特别支护。
(5)防止放炮崩倒棚子。
(6)认真做好回柱放顶工作。回柱放顶一定要及时,控顶距超过作业规程规定时,禁止采煤。回柱后顶板仍不冒落,超过规定悬顶距离时,必须采取人工放顶或其他有效措施进行强制放顶。
(7)坚持正规循环作业。
(8)坚持执行必要的制度。如敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度、金属支架检查制度、交接班制度、顶板分析制度等。
篇3：S石英矿开采矿井防排水系统安全对策措施
根据本矿区域内气候特征,计算矿区汇水面积及暴雨季节最大汇水量,在平硐和风井口上方设置排水沟,防止大气降水突然涌入井下;
制定切实可行的防洪、防水灾应急救援预案,暴雨季节应停产,撤出井下所有作业人员和主要设备;
定期清理运输巷道排水沟内的杂物,及时排除积水,保证水能通畅流入水仓;
加强对排水设备及排水系统的日常管理,配备足量的防洪器材,确保安全运行;
加强对井下涌水情况的观察分析,认真作好井下排水泵运行分析记录,如遇异常涌水出现,应迅即启动矿井防水灾应急预案;
在采掘作业过程中,应严格遵照“先探后掘、有疑必探”的原则,仔细观察作业面涌水情况,防止因断层水,裂隙水,或溶洞水突涌伤害作业人员。
篇4：S矿井防治水技术措施
1.地表水治理措施
(1)合理确定井口位置。井口标高必须高于当地历史最高洪水位,或修筑坚实的高台,或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝,防止地表水经井筒灌入井下。
(2)填堵通道。为防雨雪水渗入井下,在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。
(3)整治河流。①整铺河床。河流的某一段经过矿区,而河床渗透性强,可导致大量河水渗入井下,在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床,以制止或减少河水渗入井下。②河流改道。如河流流入矿区附近,可选择合适地点修筑水坝,将原河道截断,用人工河道将河水引出矿区以外。
(4)修筑排(截)水沟。山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区,地表有塌陷裂缝时,会使矿区涌水量大大增加。在这种情况下,可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟,将水排至影响范围之外。
2.地下水的排水疏干
在调查和探测到水源后,最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。疏干方法有3种:地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。
(1)地表疏干。在地表向含水层内打钻,并用深井泵或潜水泵从相互沟通的孔中把水抽到地表,使开采地段处于疏干降落漏斗水面之上,达到安全生产的目的。
(2)井下疏干。当地下水源较深或水量较大时用井下疏干的方法可取得较好的效果。根据不同类型的地下水,有疏放老孔积水和疏放含水层水等方法。
3.地下水探放
(1)矿井工程地质和水文地质观测工作。水文地质工作是井下水害防治的基础,应查明地下水源及其水力联系。
(2)超前探放水。在矿井生产过程中,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,探明水源后制定措施防水。
4.矿井水的隔离与堵截
在探查到水源后,由于条件所限无法放水,或者能放水但不合理,需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。
(1)隔离水源。隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。
①隔离煤(岩)柱防水。为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。防水煤(矿)柱尺寸的确定应考虑到含水层的水压、水量、所开采煤(矿)的机械强度、厚度等因素及有关规定,并通过实践综合确定。
②隔水帷幕带。隔水帷幕带就是将预先制好的浆液通过由井巷向前方所打的具有角度的钻孔,压入岩层的裂缝中,浆液在孔隙中渗透和扩散,再经凝固硬化后形成隔水的帷幕带,起到隔离水源的作用。由于注浆工艺过程和使用的设备都较简单,效果也好,因此国内外均认为它是矿井防治水害的有效方法之一。
(2)矿井突水堵截。为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,通常在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙。
5.矿山排水
矿山的排水能力要达到以下要求。
金属非金属矿山。井下主要排水设备,至少应由同类型的3台泵组成。工作泵应能在20h内排出一昼夜的正常涌水量:除检修泵外,其他水泵在20h内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装备2条相同的排水管,其中1条工作,1条备用。
水仓应由两个独立的巷道系统组成。涌水量大的矿井,每个水仓的容积,应能容纳2~4h井下正常涌水量。一般矿井主要水仓总容积,应能容纳6~8h小时的正常涌水量。
篇5：S矿井开采技术防火措施
一、矿井自燃火源的分布规律
根据统计分析,矿井自燃火源主要分布在采空区、煤柱、巷道顶煤和断层附近。
1)采空区,采空区火灾占50%以上。自燃火源主要分布在有碎煤堆积和漏风同时存在、时间大于自然发火期的地方。
2)煤柱,尺寸偏小、服务期较长、受采动压力影响的煤柱,容易压酥碎裂,其内部产生自燃火源。鹤岗新一矿在实行无煤柱开采前,煤柱火灾占矿井总火灾55.5%。
3)巷道顶煤,采区石门、综采放顶煤工作面沿底掘进的进回风巷等,巷道顶煤受压时间长,压酥破碎,风流渗透和扩散至内部(深处),便会发热自燃。
4)断层和地质构造附近。
二、开拓开采技术防火措施
开拓开采技术防止自燃发火总的要求是:(1)提高回采率,减少丢煤,即减少或消除自燃的物质基础。(2)限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体,消除自燃的供氧条件。防止空气流入可燃物,可从两方面着手:一是消除漏风通道;二是减少漏风压差。(3)使流向可燃物质的漏风,在数量上限制在不燃风量之下,在时间上限制在自燃发火期以内。
主要技术措施有:
1)合理地进行巷道布置
(1)对一些服务时间较长的巷道应尽量采用岩石巷道,若将其布置在煤层中时应采用宽煤柱护巷。采区巷道布置应有利于采用均压防火技术。
(2)区段巷道分采分掘。过去和现在有不少矿井为了解决独头巷道掘进通风问题,而采用上区段的运输顺槽与下区段的回风顺槽同时掘进,中间再掘进一些联络眼(横川)的布置方式(如图10—5—2)。
(3)推广无煤柱开采技术,减少煤柱发火。并采取相应地区段跳采、巷旁充填技术等措施解决取消煤柱之后所带来的采空区难以密闭和隔离等问题。
2)选择合理的采煤方法和先进的回采工艺,提高回采率,加快回采进度。
3)选择合理的的通风系统,矿井采用对角式和分区式通风系统比中央式通风系统更有利防火。通风系统要在一定范围内具有可调性。当一个采区发生火灾时,能够根据救灾的需要,做到随时停风、减风或反风。这样,一旦一个采区发生火灾,就有条件防止火灾气体侵入其它采区,避免扩大事故范围。在巷道布置上,要为分区通风和局部反风创造条件。选择采区和工作面通风系统的原则也是尽量减少采空区的漏风压差,不要让新、乏风从采空区边缘流过。
4)坚持自上而下的开采顺序。
5)合理确定近距离相邻煤层(下煤层顶板冒落高度大于层间距)和厚煤层分层同采时两工作面之间的错距,防止上、下之间采空区连通。
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