1镇雄县融安煤矿水害事故专项应急预案二0一三年三月2融安煤矿水害事故专项应急预案一、事故类型和危险程序分析(一)、水害`1、采空区水害该矿为技改扩建前的矿井,均为斜井开拓,工作面为壁式开采,现开采C5煤层,下伏C6煤层未进行回采;技改扩建后原老系统关闭。现C5煤层中上部已形成采空区;各煤层露头附近有小窑、老窑,个别小窑和老硐沿煤层走向布置,倾斜采深30~50m,走向不详。本矿井已开拓的最低标高为1410m,开采深度238m,采空区面积0.3km2,但矿井内尚无长兴组层间裂隙岩溶含水层地下水明显的涌(突)水点,主斜井穿越了该含水层,但井巷内顶底板及侧帮均干燥—稍湿状,可初步说明本含水层赋水不均匀,在现有的采空条件下未对矿床(坑)构成充水影响。2、地表水煤矿属高原低中山侵蚀地貌。地势北高南低、东高西低。最高点为矿区东部的山峰,海拔标高1975.3m;最低点为矿区西南部的马尿河河床,海拔标高1525m,矿区内最大相对高差为450.3m。井田内属亚热带高原山地季风气候,多年平均气温10.7℃,极端最高气温34.8℃,最低气温-11.9℃。多年降雨量688.9~1427.7mm,平均932.4mm,日最大降雨量167.5mm,最长连续降雨天数33天,3降雨量达212.2mm,6~10月为雨季,降雨量占全年降雨量的80.2%;年平均相对湿度83%;年蒸发量969.4~1407.4mm,平均1154.7mm。冬季冰冻时间较长,每年11月至次年3月为冰冻期。全年主要风向为西北风,次为东南风,最大风速达14m/s。地表水会通过裂隙渗入井下造成涌水量增加,如井下排水能力不能满足排水要求时,会造成井下水害。3、小窑、老窑水害据调查,矿区及附近多有小窑分布,由于历史悠久,均已垮塌封闭。小窑大多为平硐开拓,少数为斜井开拓,巷道基本沿煤层走向布置,开采期间未遭遇淹井事故。4、地下水F522及F523断层位于矿区西部,部分切割马尿河。由于该断层深部控制程度较差,断层的富水性有待进一步探明,煤矿在断层附近开采时,应做好探放水工作,以预防突水事故的发生。由于断层裂隙影响带附近裂隙的发育程度增加,以及含水层受切割,断层裂隙影响带附近含水层比正常地段含水层的富水性强,煤矿在开采过程应引起重视,在接近断层时,应做好探放水工作。本矿井可采煤层底板为龙潭组一、二段,地层厚约140m,岩性主要由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩泥岩组成,属弱裂隙含水层。5、灾害性天气连降大雨到暴雨,雨量超过矿井泄洪能力,造成井口溃水。6、含水层4矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组(P2l),该地层为弱裂隙含水层。岩性主要由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩泥岩组成,本含水层地表无泉点出露。正常情况下,未见淋、滴水现象,且随深度增加,砂岩渗水变弱。总体上,矿坑水主要来自采空区,一般涌水量较小,对煤矿开采影响不大。7、矿井涌水量矿井坑道抽水量一般为5—10t/h,雨季坑道抽水量15—30t/h。正常涌水量为15m3/h,最大涌水量为30m3/h。(二)、危险程序分析1、该区内,季节性区分不明显,常年阴雨绵绵,气候变化无常,属亚热带季风气候,夏秋温暖、春冬严寒;11月至次年2月为冰雪期、凌动期,每年5—8月平均最高温度22—30℃,最低温度达-10℃,年降雨量大于1100mm,4-10月为丰水期。井下淋水主要是受大气降水的控制。巷道、作业工作面及施工现场遇到长期淋水的地点,会发生冒顶伤人事故。2、小煤窑、老窑开采深度在30—50m左右,虽已封闭,由于大气降雨和地表水补给,预计老窑有积水,结合水文地质情况,造成矿区生产可能发生突水事故。3、由于废硐常年不排水,可能存有大量积水,直接或间接地增大矿井涌水量,特别是在雨季,大气降水通过小煤窑而进入井下,是矿井涌水量明显增大,有些小窑开采在山沟里,且开采深度大,积水较多,对矿井井下安全构成威胁。54、矿坑冲水矿坑冲水。主要是大气降水补给造成的,老窑积水是矿井充水的主要因素,次为地下水。造成掘进施工时发生突水事故。5、地下水:地下水是矿坑的直接充水水源。当矿山主井揭露或通过含水层时,地下水就会立即涌入矿井,对矿井井下安全构成威胁。6、矿井水害主要是井下水害。造成井下水害的主要因素是老窑水、采空区,造成井下水害的次要因素是顶板裂隙水和断层水。见下表所示。矿井水害危险程序表序号水患类型特征威胁程度备注1顶底板裂隙水煤系地层为相对隔水层通过贯通裂隙进入井下充水次要水患2小、老窑水地面浅部小窑和老井采空区、盲巷积水突水主要水患3地表水井口位于较平缓地面,地面排泄条件好与有连降特大暴雨,诱发泥石流,井口被封次要水患4断层水井田内断层小,落差一般为1.0m一般次要水患(三)预防和应急矿井水害措施1、井下透水预兆(1)、突水预兆○1煤层发潮、发暗、变冷有雾气;○2巷道壁或煤壁“挂汗”、“挂红”;○3顶板来压有淋水或底板鼓起有渗水,出现压力水流;6○4煤层中有水挤出并伴有嘶嘶声响,有时还能听到空洞泄水声;○5工作面CO2、H2S等有害气体增加;○6煤壁或巷道内酸度大、水味发臭。2、水源判断老空水积水时间长,属“死水”,有滑润、腐臭(臭鸡蛋味)透明度低等特点;断层水补给较充分,一般呈黄色,无涩味;含水层一般压力较高,水中无色臭味,水中发黄有泥沙流出;地表水涌入井下,水量大,破坏力强,水中混有大量泥沙,水色浑浊有杂物。3、水灾事故原因和易发生地点水文地质、积水区情况调查不清,采掘空间与可能的有害水体沟通前,没有采取有效的防治水措施,且在采掘空间与可能的有害水体沟通后,矿井或采掘工作面排水能力不足以排出涌(突)水,即发生水灾事故。易发生地点有:(1)采空区下方掘进工作面;(2)断层带;(3)C5、C6煤层中下部的未来掘进工作面;4、水害的预防(1)、成立水害防治领导小组。(2)、专人定期观测矿井涌水量的水量动态。施工地点,采掘区队定期观测施工区域涌水量的水量动态,随时掌握矿井及施工区域的涌水量变化。(3)、施工地点的采掘区队严密监测采掘采掘工作面水文动态,7及时预测预报。在突出危险区域进行采掘工作必须坚持“有疑必探,先探后掘,边探边掘“的原则,加强对顶板水规律的摸索工作,力争从根本上解决顶板水的危害。(4)、洪水期前,水害防治领导小组组织各有关部门参加对矿井所有防洪、防治水设施进行一次全面检查,发现隐患必须及时整改,所需人才、财、物由矿长解决,指定机电矿长确保设施完好,保证矿井排水能力,指定有关部门做到管道、排水沟、排水巷道畅通无阻。(5)、采掘施工区队组织相关人员对所施工区域的所有防洪、防治水设施进行一次全面检查,发现隐患必须及时整改,所需的人、财、物及时向矿长汇报,抓紧解决,确保设施完好,做到管道、排水沟、排水巷道畅通无阻。(6)、技术科定期收集,详细了解小窑、老窑的开采深度和范围与积水情况,准确划定探放水线以确保采掘安全。(7)、雨季和雷雨季节应及时收集气象资料,做好防洪防汛和抗洪抢险工作。雨季前要对井口防洪沟进行清理,防止山洪暴发溃入井下。(8)、防洪期间防洪领导小组组织一次所有施工单位参加防洪演习,检查全矿职工的防洪应变能力以及防洪设施是否完好,防洪措施的执行情况等,使矿井一旦受到灾害能及时抢险救灾,最大限度降低灾害损失。5、防治井下水害措施A、井下防水患措施81、采掘工程所采取的防治水措施(1)雨季到来之前,要严格落实防洪计划。在煤(岩)巷掘进时,必须坚持“有掘必探、先探后掘(采)”的探放水原则,对生产过程中可能遇到矿井影响的地点采取适当的方法进行“探、放、堵、排、截”综合防治措施来杜绝水灾事故的发生。(2)融安煤矿的正常涌水量15m3/h和最大涌水量30m3/h,及时清理水仓,维护好(定期检查)3台型号为80DF30×3和功率22kw的抽水泵套件,经常检查维护Ø100mm排水管路,即排水系统管路,备用水泵能随时投入运行,保证设备排水,水仓储水能力正常和最大矿井涌水量要求;维护好150型和75型探放水钻机,使得钻机在使用过程中能正常运转。(3)加强地质技术资料管理,每个工程开工前提前作好矿井水的预测,标定矿井水影响区域。制定合理的排水方案。(4)加强机电设备管理,搞好设备使用保养维修,保证排水设备正常运转。(5)为提高职工安全技术综合素质和面对突发事件的应变能力,水泵司机每年至少要接受不少于2次的岗位技能培训。(6)雨季来临之前,必须组织一次排水演习,演习过程中发现的问题必须分类记录并按记录逐项整改,然后重新验收,保证每台排水设备完好,各趟管道畅通无阻,从而提高矿井抗灾能力。(7)不定期检查排水设备,立即处理查出问题,保证各台设备正常运转。(8)建立检查制度,加强预计排水工作,随时掌握矿井用水量9情况。(9)雷雨天气,有关人员要各行其责,做好防治水工作,值班矿领导,调度员要做到心中有数,机电部门要做好安全供电工作,备用发电机要保持完好,随时能启动,并保证有足够的油备用,开水泵人员要认真负责,要注意矿井用水量变化。(10)严禁任意缩小防(隔)水煤柱,严禁开采防(隔)水煤柱。(11)对可疑断层及因采动影响而可能导水的断层留设断层防水煤柱。(12)采掘区队坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,对有突水可能的区段,必须严格执行探放水措施。(13)采掘区队在施工过程中必须边探边掘,掌握前方水文情况,若发现有水患时,应及时采取措施,待确定安全后再向前掘进,并将出水点位置详细记录,报送技术口,及时将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程平面图上。井巷揭露的主要出水点或地段必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观察和分析,防止滞后突水。(14)在采掘工作面或其他地点发现有突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。(13)对掘进巷道可能遇到的断层提前进行探放水,查明断层的水文地质要素,经技术处理采区留设断层防水煤柱、注浆堵水、疏放等措施。(14)备足足够的探防水设备及注浆堵水设备。10(15)主要巷道尽量布置在隔水层或弱含水层中。(16)断层两侧要留有足够的防隔水煤柱。(17)采掘区队在施工过程中必须边探边掘,掌握前方水文情况,若发现有水患时,应及时采取措施,待确定安全后再向前掘进,并将出水点位置详细记录,报送技术口,及时将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程平面图上。井巷揭露的主要出水点或地段必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观察和分析,防止滞后突水。2、防水安全煤(岩)柱的留设由于断层的导水性和富水性很不均一,同一断层的不同位置或地段,往往出现较大的差异,工作面回采引起的岩层移动,会导致局部应力重新分布,极易使断层的导水性增强,未探明的地质构造,也严重威胁矿井的安全生产,因此,在施工以前要尽量探清地质报告未探明的小构造,在施工及生产过程中还应根据井下应力变化和开采引起的冒落裂隙带情况,分析断层两盘岩性,采取必要的防水措施。煤柱留设执行《安全专篇》规定(1)开采断层两侧煤层时各流20m。(2)相邻水平或采区边界留20m。二、井下探放水措施采掘区队必须做好施工地点的水害分析报告,根据工作面的具体情况加以分析,坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探防水原则。接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前,必须编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。11探水眼的布置和超前距离,应根据水头高低,煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。探放水设计必须包含以下方面:1、探水起点的确定:为了确保采掘工作面和人生安全,将水淹区积水范围水位标高、积水量等资料填会在采掘工程图上,经过分析划出三条界限。2、积水线:积水边界线(小窑采空区范围),其深部界限应根据小窑或老空的最深下山划定。3、探水线:根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定,具体规定如下:○1对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区,如边界准确,水压不超过10kPa时,探水线至积水区的最小距离:煤层中不得小于30m,岩层中不得小于20m。○2对