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当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时,断层水便会涌出。
井下发生的水灾,有时是一种水源造成的,有时是几种水源同时造成的,并且要有通道把水释放出来。
因此,我们要把矿井水的来源与通道都搞清楚,做到心中有数,就可以防患于未然。
3、井下排水主要设备应符合哪些要求?
主要排水设备应符合下列要求:
(1)水泵:
必须有工作、备用和检修的水泵。
工作水泵的能力,应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。
备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
工作和备用水泵的总能力,应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
水文地质条件复杂的矿井,可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
(2)水管:
必须有工作和备用的水管。
工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。
工作和备用水管的总能力,应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
(3)配电设备:
应同工作、备用以及检修水泵相适应,并能够同时开动工作和备用水泵。
有突水淹井危险的矿井,可另行增建抗灾强排能力泵房。
主要泵房至少有2个出口,一个出口用斜巷通到井筒,并应高出泵房底板7m以上;
另一个出口通到井底车场,在此出口通路内,应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。
泵房和水仓的连接通道,应设置可靠的控制闸门。
主要水仓必须有主仓和副仓,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。
新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平,正常涌水量在1000m3/h以下时,主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。
水仓进口处应设置箅子。
对水砂充填、水力采煤和其他涌水中带有大量杂质的矿井,还应设置沉淀池。
水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。
水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路,必须经常检查和维护。
在每年雨季以前,必须全面检修1次,并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验,发现问题,及时处理。
水仓、沉淀池和水沟中的淤泥,应及时清理,每年雨季前必须清理1次
4、受水害威胁的矿井,哪些必须留设防水煤柱?
(1)煤层露头风化带。
(2)在地表水体,含水冲积层下和水淹区邻近地带。
(3)与强含水层间有水力联系的断层或强导水断层接触的煤层。
(4)有大量积水的老窑和老空区。
(5)导水、充水的陷落柱与岩溶洞穴。
(6)分区隔离开采边界。
5、发生水灾的根源有哪些?
(1)地面防洪、防水措施不周详,或有了措施不认真执行,暴雨山洪冲破了防洪工程,致使地面水灌入地下;
(2)水文地质情况不清,井巷接近老空、充水断层、陷落柱、强含水层,未事先探放水,盲目施工,造成突水淹井或人参事故;
(3)井巷位置设计不合理,接近强含水层等水源,施工后在矿山压力和水压共同作用下,发生顶底板透水;
乱采乱掘,破坏了防水煤、岩柱,或者施工质量低劣,平巷掘进腰线忽高忽低,造成顶板冒落,接通了强含水层透水;
(4)积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准,新掘巷道与它打通;
或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方向偏离,超出了钻孔控制范围,就可能与积水区掘通;
(5)井下未构筑防水闸门,或虽有防水闸门但未顺利及时关闭,在矿井发生突水的情况下,不能起堵截水的作用;
井下水泵房的水仓不按时清理,致使容量减少,或者水泵的排水能力不足,在矿井发生突水时,涌水量大于排水能力,而且持续的时间很长,采取临时措施也无法补救时,矿井就可能被淹没。
只要我们搞清水灾发生的原因,有针对性地采取措施,加强管理,矿井水灾是完全可以避免的。
6、探放水原则是什么?
矿井必须作好水害分析预报,坚持“有疑必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则。
7、防治水的五项综合治理措施是什么?
切实加强煤矿防治水工作。
要坚“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。
8、探水超前距是如何要求的?
井巷通过导水或可能导水断层前,必须超前探水。
探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离不得小于20m,水压大于2MPa时应按每增加0.1MPa增加0.5~1m。
每个探水工作面必须悬挂探放水牌板,每班及时写明探水距离、超前距离、允许掘进距离。
9、采掘工作面遇到什么情况时,必须确定探水线进行探水?
(1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。
(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。
(3)打开隔离煤柱放水时。
(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。
(5)接近有出水可能的钻孔时。
(6)接近有水的灌浆区时。
(7)接近其他可能出水地区时。
经探水确认无突水危险后,方可前进。
当采掘工作面受灰岩水威胁,且突水系数大于0.6时,必须进行(疏水降压或底板注浆加固)。
10、什么叫矿井突水(简称突水)?
指煤矿在正常生产中突然发生的具有一定数量来势凶猛的涌水现象。
11、矿井突水的征兆有哪些?
(1)煤壁“挂红”。
水中含有铁的氧化物,在水压作用下,通过煤层或岩层裂隙时,附着在裂隙表面的呈现暗红色水锈。
一般表明工作面已接近积水区。
(2)煤壁“挂汗”。
在水压作用下,水通过煤岩裂隙缝渗透到煤岩壁表面,集结成水珠。
(3)空气变冷。
工作面接近积水区时,会发生气温骤然下降,煤壁发凉,人进去会有阴冷的感觉,时间越长感觉越明显。
但有地热问题的矿井,地下水温高,当掘进工作面接近时,温度反而升高。
(4)发生雾气。
如果工作面温度高,靠近积水区时,因为积水温度低于工作面温度,积水渗透到煤壁,引起蒸发而形成雾气。
(5)水叫声。
采煤工作面若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水叫声时,说明工作面接近了高压积水区,因水压大,水从裂隙挤压时与煤壁摩擦而发出的响声,说明离水体不远,这时必须立即停止工作,发出警报,撤出人员。
(6)顶板淋水加大,发现压力水,表明已接近积水区。
(7)水色发深,有臭味。
这是接近老空区积水的特征。
(8)底板鼓起。
工作面压力增大,片帮冒顶,巷道断面缩小,支架变形等,但要和单独的矿山压力引起的底鼓区别开。
12、煤矿工作面底板灰岩含水层突水预兆有哪些?
(1)矿井采掘工作面压力增大,底板鼓起,底鼓量有时可达500mm以上。
(2)矿井采掘工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。
(3)矿井采掘工作面沿裂隙或煤帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增加,当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。
(4)矿井采掘工作面底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。
(5)矿井工作面发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白色或黄色。
如果在掘进或采煤过程中突然出现了出水征兆,有透水危险,要采取果断措施,撤离人员,躲避到安全地点,并及时向矿调度汇报。
井下发生突水事故时,人员应按照避水路线撤离。
13、什么叫疏水降压?
煤层顶底板含水层或煤系地层含水层,通过疏干使底板含水层水压降低至采煤安全水压。
14、孔口管的安装与固定的技术要求有哪些?
(1)选择岩层坚硬完整地段开孔,孔径应大于孔口管直径1~2级,钻至预定深度后,将孔内冲洗干净。
注浆使孔口管(管周围应焊扶正肋骨片)与孔壁间充满水泥浆。
待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。
(2)扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。
试验压力应大于预计水压并稳定30min后,孔口管周围不漏水时,方可钻进。
(3)孔口管插入孔内长度,一般可按经验值选定。
(4)节理裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时,应注浆加固后,再安设孔口管。
(5)探放强含水层水或需要收集放水时的水量、水压等资料时,应在孔口管上安装水压表、水门(闸门)和汇水短管等。
(6)对水压高于1MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时,孔口应安设防喷逆止阀。
(7)在高压水喷出条件下继续钻进时,斜孔应使用孔口防喷逆止阀,倾角50°
~90°
的钻孔可使用“孔口防喷帽”或“盘根密封防喷器”,钻具可使用“防喷接头”,上下钻可用“孔口反压装置”。
(8)探得水压高于2MPa、水量大于60m3/h,需长期保留时,孔口应使用双水门,下门备用。
15、探水施工中的技术要求有哪些?
(1)钻进中应做好岩芯的采取和编录工作;
必要时可保留岩芯。
(2)钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。
一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。
终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量。
(3)钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大、以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定。
要立即向矿调度室汇报,及时采取措施,进行处理。
(4)钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点。
立即报告矿调度室,采取措施。
(5)钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施:
(6)背紧工作面,在拦板外面加设顶柱或木垛,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,之后方可放水。
(7)对于水压大于2MPa,中间要穿过煤层的探断层水钻孔,在打穿断层或含水层前,还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。
(8)在探水孔施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进。
(9)遇高压水顶钻杆时,可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆,使其慢慢
地顶出孔口,操作时禁止人员直对钻杆站立。
(10)应做到交接班时不停钻。
(11)探放断层水的探水孔终孔后,孔内有水应进行放水试验。
孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能;
压力一般应略大干断层所承受的静水压力。
(12)探放水钻孔,完成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录。
16、探放水的安全措施有哪些?
(1)探水的上山、下山及平巷,中间不得有低洼积水段。
(2)探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。
每次探水后、掘进前,应在起点处设置标志,并建立挂牌制度。
(3)巷道支护应牢固,顶、帮背实,无高吊棚脚,倾斜巷有撑杆,使巷道有较强的抗水流冲击能力。
(4)探放水地点必须安设电话和报警装置。
(5)必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。
(6)探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理。
情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。
(7)“钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。
如果瓦斯或其它有害气体超过本规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。
”见《煤矿安全规程》第265条。
(8)上山探水时,一般应双巷掘进。
其中一条超前探水、汇水,另一条随后用来安全撤人。
双巷间每隔30~50m掘一联络巷并设挡水半墙。
(9)放水工作应尽量避免在雨季进行。
(10)探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计。
17、放水的技术要求有哪些?
(1)钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。
根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等。
(2)按《煤矿安全规程》第268条规定执行。
(3)加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数。
(4)必须监视放水全过程,放水结束后,应立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因。
18、什么叫带压开采及疏水降压?
带压开采实质上就是利用隔水层的隔水性能,带着水压进行开采的一种方法。
疏水降压,就是把含水层中的水位降到生产工作面标高以下。
19、什么叫注浆堵水?
注浆堵水,就是把配制好的浆液(水泥浆液、水泥—水玻璃浆液或化学浆液),用注浆泵压入地层空隙中,使浆液扩散、凝固、硬化,起到堵、截补给水源的作用。
20、注浆安全技术措施有哪些?
(1)注浆期间各工种作业人员要坚守岗位、各负其责,保证各个注浆环节正常进行。
对含水层水位水压和涌水量要派专人进行观测,观测结果要及时汇报主管部门。
(2)注浆前,首先要对管路进行冲洗和检查试验,然后对注浆管路进行耐压试验,试验合格后方可进行注浆,试验压力不得低于12Mpa,持续时间不得低于20min。
(3)每孔注浆前都要观测水压和涌水量,并进行放水,以孔内无岩粉水变清为宜。
接通注浆管路后先向孔内压水扩张裂隙,确定钻孔吸水量,以便调整浆液参数,提高注浆效果。
压入孔内的水量不得低于管路总体积的2倍,无异常情况时方可开始注浆。
(4)注浆过程中,化验员要严格按照标准配比浆液,水灰比控制在1:
1~1:
1.5之间,并根据实际情况及技术人员的要求及时调整浆液的配比参数,记录员要认真做好纪录。
(5)注浆过程中要严格按照规定的注浆顺序、方式、结束标准等进行操作,不经批准,不得擅自改变注浆参数或随意停止注浆。
(6)注浆过程中要由专人巡视管路,当注浆管路发生故障时要及时处理,防止管路堵塞。
如发现钻孔串浆、堵塞或进浆量明显减少时要立即停止注浆。
(7)注浆过程中必须明确专人负责观测地面注浆泵和井下孔口压力表,并做好现场纪录;
(8)注浆孔附近必须设有电话,以便发现异常情况时及时汇报注浆站和主管部门。
每个钻场设计钻孔施工完成后,都要布置检查孔检验注浆效果,经检查钻孔加固区域以上无水方可撤离钻机。
在整个工作面底板加固工程结束后,采用直流电法或瞬变电磁2种物探手段对加固效果进行检验,得出效果评价。
20、井下一旦发生突水事故,在场的工作人员怎么处理?
井下一旦发生突水事故,在场的工作人员应立即将灾情想矿调度室汇报,人员必须听从班组长指挥,迅速撤退。
俗话说,人往高处走,水往低处流。
突水时,人员应撤退到上一个水平或地面。
技术人员在制定有水害威胁地区安全措施时,应包括人员的避灾路线。
这条路线选好之后,应向这个地区的所有人员进行贯彻,在平时还要利用上下井的机会让工人多熟悉几次。
在巷道交叉点应设有路牌,并设有灯光照明,上山独头巷道的路牌上应标有“此路不通”的字样。
井下突然突水,破坏了巷道中的照明和安全退路上的指示牌,人员一旦迷失方向,必须朝有风流通过的上山巷道撤退。
这些上山巷道必须与地面相通。
井下发生水灾之后,应该立即通知矿山救护队组织抢救。
在救护队员没到达之前,应全部启动排水设备,关闭有关地区的水闸门。
有瓦斯喷出的地区,探水人员或其他工作人员,遇有瓦斯喷出时,要带上自救器,防止中毒。
工作地点还应设法加强通风,风机不准关闭。
通往地面的安全出口如果是竖井,人员撤退时需从梯子间爬梯升井,这时应按次序上,避免抢上或慌乱;
爬梯子时,应注意手抓牢,脚蹬稳,保证自己的安全,也要照顾别人的安全。
人员撤离到地面之后,应该立刻清点人数,向领导汇报。
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