煤礦水害事故特征分析及避災(zāi)方法研究

李漢超

（山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦，山西長(zhǎng)治046032）

在煤礦作業(yè)可能發(fā)生的安全隱患中，水害災(zāi)害是其中一項(xiàng)重大的事故，輕微的水害就會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)造成一定的影響，更嚴(yán)重的水害事故甚至?xí){煤礦生產(chǎn)的整體安全，帶來非常巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人身安全隱患。因此，為了有效防止煤礦作業(yè)中水害事故的發(fā)生，有必要對(duì)水害的各類突水特性做進(jìn)一步的研究，并根據(jù)不同類別的突水特點(diǎn)做進(jìn)一步的水害處理研究及水害避災(zāi)探索，這對(duì)煤礦水害事故的應(yīng)對(duì)具有重要的意義。

1 不同水源的突水特征

1.1 工作面底板灰?guī)r水突水的特點(diǎn)

首先，采掘工作面壓力增加會(huì)導(dǎo)致底板膨脹。主要是指底鼓體積大于500mm的情況。其次，工作面的底板會(huì)引起裂紋，并在外力作用下逐漸增大，然后導(dǎo)致沿裂紋滲漏。在流動(dòng)的水的影響下，裂縫將逐漸增加，導(dǎo)致水量增加。如果底板的滲漏量超過一定水平，此時(shí)，滲煤將停止，在此階段，水的顏色有時(shí)會(huì)變得清澈，有時(shí)會(huì)變得渾濁。這種情況是指底板的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)水變得渾濁時(shí)，如果底板穩(wěn)定，則水的顏色會(huì)變得清晰。最終，當(dāng)石灰?guī)r水從工作面的底板破裂時(shí)，頂板和底板會(huì)破裂，水會(huì)沿著裂縫噴出。同時(shí)，還會(huì)伴隨著“刺耳的水聲”，有時(shí)底板會(huì)出現(xiàn)“底部爆炸”，產(chǎn)生很大的聲響。與此同時(shí)，在這個(gè)階段，會(huì)涌出大量呈清澈或渾濁的水。

1.2 頂板松散含水層的突水特征

頂板松散的含水層中的突水特征是突水區(qū)域內(nèi)有潮汐，隨著滴水和淋水，潮汐會(huì)逐漸增加。經(jīng)過觀察，可以發(fā)現(xiàn)水中幾乎沒有細(xì)沙。水有時(shí)是透明的，有時(shí)是渾濁的。水和沙的量會(huì)增加，直到發(fā)生大量的水和沙的破裂為止。如果隔離煤柱保留得太小，工作面頂部就會(huì)垮塌，裂縫與疏松的孔隙含水層連通，導(dǎo)致涌水量突然增加，水色時(shí)而清時(shí)而濁，并出現(xiàn)流沙，流沙經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)。

1.3 斷層突水特征

巖石層在斷層附近相對(duì)破裂，因此造成工作面壓力和噴水量增加的情況時(shí)有發(fā)生。斷層水通常已得到充分的補(bǔ)給，大部分為“活水”，很少出現(xiàn)“掛紅”現(xiàn)象。在巖石巷道中挖掘時(shí)，遇到了斷層水，有時(shí)在裂縫巖石中可以看到“淤泥”，并且底部會(huì)出現(xiàn)噴射渾濁水的現(xiàn)象。

1.4 采空區(qū)突水特征

采空區(qū)突水主要是由長(zhǎng)時(shí)間的水積聚引起的，并且水中會(huì)有很多雜質(zhì)溶解。供水不暢的水源稱為“死水”。它的特征主要是“掛紅”的外觀，水的含酸度較大，水的味道澀，有大量的H2S 氣體（蛋臭味），吸水迅速，流動(dòng)速度快。

1.5 地表水突水特征

地表水的水源主要有大氣降水與地表水體，其中地表水體主要包括：江河湖泊、水庫溝渠、坑塘、池沼泉水和泥石流等水源。地表水水害的通道，主要為井口、采空冒裂帶、巖溶地面塌陷坑或洞、斷層帶以及煤層頂?shù)装寤蚍饪撞涣嫉呐f鉆孔充水或?qū)?/p>

2 發(fā)現(xiàn)透水征兆時(shí)應(yīng)采取的應(yīng)對(duì)措施

（1）如果發(fā)現(xiàn)工作面出現(xiàn)滲水的可能性，建議立刻對(duì)受水災(zāi)威脅的區(qū)域停止采掘工作，并且要求操作人員立即撤離到安全位置，與此同時(shí)及時(shí)向礦井調(diào)度室報(bào)告，采取相應(yīng)安全保障措施，分析滲水成因。

（2）如果在探放水的過程中發(fā)現(xiàn)沒有巖，或者有軟的情況，或者在眨眼過程中水量突然增加，則必須立刻停止鉆探，且不能拔出鉆桿，正確方法應(yīng)該是及時(shí)向調(diào)度室報(bào)告，然后派專業(yè)人員檢查水位。如果情況更為緊急，則需要立即撤離該地區(qū)的所有作業(yè)人員，在轉(zhuǎn)移到安全場(chǎng)所后，等待專業(yè)人員采取相關(guān)措施進(jìn)行處理。

（3）如果調(diào)度室發(fā)現(xiàn)水質(zhì)狀況異常，有必要立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)水流的方向和位置確定如何疏散作業(yè)人員，設(shè)計(jì)逃生路線，然后通知井下作業(yè)人員立即撤離位置。同時(shí)，還需要向值班負(fù)責(zé)人報(bào)告，并讓周邊的礦山人員了解具體情況。

（4）根據(jù)水量的影響程度，需要立即調(diào)整煤礦井下的通風(fēng)系統(tǒng)，來避免空氣對(duì)流，減輕有害氣體帶來的危害。礦井應(yīng)根據(jù)渾水的影響程度及時(shí)調(diào)整井下通風(fēng)系統(tǒng)，避免風(fēng)速紊亂和有害氣體超限。

3 處理地下透水事故的原則

（1）在有必要的時(shí)候，還需要分析洪水的各項(xiàng)特點(diǎn)及特征，并需要分析相關(guān)因素，例如靜態(tài)水位的影響范圍和涌水量。

（2）要清楚掌握受洪水淹沒的范圍，例如，清楚事故發(fā)生前的人員分布情況，并找到可以進(jìn)入的安全通道，才可以進(jìn)入受災(zāi)位置。

（3）人員調(diào)查當(dāng)?shù)氐乇硭w情況，依據(jù)入水量和積水量進(jìn)行調(diào)整，排除因?yàn)榈乇硭w影響的相關(guān)因素，從而可以進(jìn)行灌漿、堵水。

（4）在此過程中，要注意搶修時(shí)的通風(fēng)效果，并及時(shí)排干水。同時(shí)必須及時(shí)切斷電源，以防止由于火源的發(fā)生而引起氣體爆炸。

（5）排水后，要防止頂板墜落和二次透水事故。

（6）受害人的運(yùn)輸和救援必須按照醫(yī)療保護(hù)措施進(jìn)行。

4 避災(zāi)互救

4.1 避災(zāi)原則

遵循從低到高的原則，避開最近的距離，同時(shí)避免發(fā)生其他次生災(zāi)害的原則；當(dāng)發(fā)生水災(zāi)事故時(shí)，有害氣體可能伴隨著流出，并且軌道車道可能正在進(jìn)行輔助運(yùn)輸。因此，避災(zāi)路線中盡量不走回風(fēng)巷和軌道，以免發(fā)生二次災(zāi)難事故。當(dāng)該作業(yè)點(diǎn)的防洪避災(zāi)路線完全無法避免災(zāi)害的威脅時(shí)，可選擇其他附近作業(yè)地點(diǎn)的防災(zāi)路線來躲避災(zāi)害。如果全部的避災(zāi)路線都無法避開時(shí)，則選擇在就近較高的地方等待救援。

4.2 撤離時(shí)的注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)我們?nèi)∷?，必須隨時(shí)觀察和判斷滲透水的水源、位置、入水量，然后根據(jù)相關(guān)規(guī)定確定撤退路線。防災(zāi)救災(zāi)的關(guān)鍵主要是要快速撤離到安全的位置，而不要有滲透水進(jìn)入。

（2）撤離的時(shí)候，請(qǐng)盡可能地靠近窄的一側(cè)，并用力抓住固定物。在逃生過程中，還必須避開壓力比較高的水流，同時(shí)要預(yù)防被沖洗和滾動(dòng)。然后快速地躲避到附近的隧道，轉(zhuǎn)向道路或者其他安全的地方，以防止被石塊和木材在水中滾動(dòng)被撞擊而造成的傷害。

（3）在撤退過程中，需要為穿越的道路交叉口設(shè)置相關(guān)標(biāo)志，以方便其他人員在逃生時(shí)能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并搶救。

（4）在逃生的時(shí)候，如果巷道中的路標(biāo)已經(jīng)被損壞了，導(dǎo)致迷失方向的，遇險(xiǎn)人員可依據(jù)營(yíng)救過程中的風(fēng)流，向上山巷方向撤離。

（5）如果水量超過了獨(dú)頭山上的下部，在這樣的情況下，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以撤退到?jīng)]有被水淹沒的獨(dú)頭山上得以避難。

（6）事故發(fā)生之后，人員撤離的路線，如果被堵塞，遇險(xiǎn)人員不能強(qiáng)行進(jìn)行冒險(xiǎn)。相反，他們可以選擇找一個(gè)相對(duì)較安全的地方進(jìn)行躲避，耐心等待救援。

4.3 被圍困時(shí)應(yīng)及時(shí)組織自救和相互營(yíng)救行動(dòng)

（1）如果在逃生過程中，作業(yè)人員被水困住而導(dǎo)致無法逃生的，則需要快速找到就近的避難孔或可以臨時(shí)避難的安全建筑物，遇險(xiǎn)人員可以爬到通道的上層等待其他人員實(shí)施救援。涉險(xiǎn)人員在進(jìn)入避難所之前，應(yīng)在避難所的外面留下明顯的跡象、標(biāo)記，讓救援人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己。

（2）在避難所時(shí)，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有必要進(jìn)行安全檢查和維護(hù)工作，如果發(fā)現(xiàn)支撐不好，則需要立即使用周邊的材料進(jìn)行處理和維護(hù)。如果是舊窯有滲透現(xiàn)象的，則需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

（3）在撤離的過程中，遇險(xiǎn)人員需要有良好的心理素質(zhì)，情緒保持穩(wěn)定，意志堅(jiān)強(qiáng)并為長(zhǎng)期撤離做好心理準(zhǔn)備。疏散期，每個(gè)人需要輪流值班守崗，其余沒有值守的人員則需要保持躺靠，盡量減少體力消耗，做好長(zhǎng)期堅(jiān)持的準(zhǔn)備。

（4）在疏散現(xiàn)場(chǎng)的人員，等待救援的過程中，還應(yīng)該定期抽查，并不斷釋放遇險(xiǎn)的信號(hào)，以方便救援人員能迅速確定被救援人員的具體位置，可以及時(shí)進(jìn)行救援。

（5）涉險(xiǎn)人員在等待救援期間，斷水?dāng)嗍?，即使饑餓難以忍受，也必須盡可能地克制住自己，最好不要亂進(jìn)食，如果需要在井中攝取水分，則盡可能選擇相對(duì)干凈的水源，并且使用紗布或衣服進(jìn)行過濾之后再進(jìn)行飲用。

（6）干糧和礦燈必須統(tǒng)一集中分配，做好長(zhǎng)期堅(jiān)持的準(zhǔn)備。

5 研究結(jié)論

簡(jiǎn)而言之，預(yù)防煤礦水害事故是一項(xiàng)艱巨而長(zhǎng)期的任務(wù)。大家熟知各類水災(zāi)的突水特征，有助于有效預(yù)防水災(zāi)事故的發(fā)生。當(dāng)水災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，采用正確的避災(zāi)措施和處理方法，可有效防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大化，有效減少人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，更好地保障礦井安全生產(chǎn)。