矿山主要安全隐患及防范措施样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

矿山主要安全隐患及防范措施

额济纳旗圆通矿业有限责任公司
二〇一五年八月二十日

目 录
1、 前言………………………………………………….………..1
2、 第一节冒顶片帮事故的预防…………………….….．…..3
3、 第二节矿井水灾防治…………………．…………….….…11
4、 第三节矿井火灾的防治………………………….……….．22
5、 第四节矿井跑车事故的防治……………．……….….．…30
6、 第五节矿山中毒窒息事故的预防…………………………3９
７、 第七节矿山爆破事故的预防………………….………．５８
８、 第八节机械伤害事故预防．６１
９、 第九节高坠事故的预防措施．６３
１０、 第十节凿岩事故及预防措施．６７
１１、 第十一节装岩、 运输事故及预防措施．６８
１２、 第十二节物体打击事故及预防措施．６９
1３、 第十三节矿山厂内机动车辆伤害事故的预防．７０

前 言
矿山企业是大家公认的高危行业, 作业环境艰苦, 发生伤亡事故的几率要比其它工作高出许多, 虽然国家已经采取了十分严格的监管措施, 矿山企业也为此做出了很大的努力, 不断完善和优化作业环境条件, 提高机械化、 自动化水平, 推行规范化、 标准化作业, 但近年来矿山伤亡事故依然居高不下, 重特大事故接连发生, 究其原因, 有经济利益驱动, 更多的是投入不够, 设施不全, 人员素质低下和"三违"所致。
一、 矿山企业伤亡事故的特点
危害性 事故的发生都将在人、 财、 物方面造成不同程度的危害和损失, 同时对社会安定、 经济发展和家庭的幸福也将造成一定的影响。了解了这一特点, 将能够提高人们的安全社会责任感和安全经济责任感。
危险性( 即前兆性) 事故发生之前, 系统( 人、 机、 环境) 所处的状态是不稳定的, 也就是存在不安全状态, 即事故隐患。认识这一点, 我们可防止麻痹松懈的思想和骄傲自满的情绪, 及早采取相应的整改措施, 杜绝事故的发生。
重复性 即事故的发生具有重复的特点。掌握了这一特点, 对正确制定相应的预防措施, 预防类似事故的重复发生具有积极作用, 同时也要求人们在事故处理过程中坚持"四不放过"原则。
规律性 事故发生的时间、 地点及事故后果的严重程度是偶然的, 但我们能够经过事故统计资料分析, 找出事故发生的规律性, 为制定正确的预防措施提供有力的依据。
可预防性 任何事故只要我们正确及时地采取积极的预防措施, 努力营造良好的安全生产环境, 事故是能够防止的。认识这一点, 为坚定信念, 防止伤亡事故发生具有促进作用。
二、 矿山伤亡事故的类别
矿山伤亡事故主要集中在物体打击、 冒顶片帮、 高处坠落、 坍塌、 机械伤害、 车辆伤害等。
第一节
冒顶片帮事故的预防
一、 发生冒顶片帮事故的原因在采矿生产活动中, 最常发生的事故是冒顶片帮事故。
冒顶片帮是由于岩石不够稳定, 当强大的地压传递到顶板或两帮时, 使岩石遭受破坏而引起的。随着掘进工作面和回采工作面的向前推进,
工作面空顶面积逐渐增大, 顶板和周帮矿岩会由于应力的重新分布而发生某种变形, 以致在某些部位出现裂缝, 同时岩层的节理也在压力作用下逐渐扩大。在此情况下, 顶板岩石的完整性就破坏了。由于顶板岩石完整性破坏的结果, 便出现了顶板的下沉弯曲, 裂缝逐渐扩大, 如果生产技术和管理不当就可能形成顶板岩矿的冒落。这种冒落就是常说的冒顶事故。如果冒落的部位处在巷道的两帮就叫做片帮。冒顶片帮事故, 大多数为局部冒落及浮石引起的, 而大片冒落及片帮事故相对较少, 因此, 对局部冒落及浮石的预防必须给予足够的重视。下面对引发片帮冒顶事故的原因进行分析:
1、 采矿方法不合理和顶板管理不善
采矿方法不合理, 采掘顺序、 凿岩爆破、 支架放顶等作业不妥当, 是导致此类事故的重要原因。例如。某矿矿体顶板岩石松软、 节理发达、 断层裂隙较多。但过去采用了水平分层充填采矿法。加上采掘管理不当。结果形成了顶板暴露面积过大。因此冒顶事故经常发生, 后来该矿改变了采矿方法。加强了顶板管理。冒顶事故就有了显著的减少,
再如某矿由于顶板管理不善。不按时放顶。不正规作业。致使顶板暴露面积过大。暴露时间过长。因而造成了较多的冒顶事故,
2、 缺乏有效支护
支护方式不当、 不及时支护或缺少支架、 支架的支撑力和顶
板压力不相适应等是造成此类事故的另一重要原因。
例如。某矿采场顶板与底盘的走向断层相交形成了三角岩构造。对此本应选用木垛与支柱的联合支护方案。但只打了40 多根立柱。结果顶板来压后。立柱大部分被压坏。发生了冒顶事故。一般在井巷掘进中。遇有岩石情况变坏。有断层破碎带时。如不及时加以支护, 或支架数量不足。均易引起冒顶片帮事故, 例如。某矿一条平硐掘进了
700 余米未架设支架。结果发生了冒顶事故。
3、 检查不周和疏忽大意
在冒顶事故中大部分属于局部冒落及浮石砸死或砸伤人员的事故。这些都是由于事先缺乏认真、 全面的检查。疏忽大意等原因造成的。
冒顶事故一般多发生于爆破后1-2小时这段时间里。这是由
于顶板受到爆炸波的冲击和震动而产生新的裂缝。或者使原有断层和裂缝增大。破坏了顶板的稳固, 这段时间往往又正好是工人们在顶板下作业的时间。
4、 浮石处理操作不当
浮石处理操作不当引起冒顶事故, 大多数是因处理前对顶板缺乏全面、 细致地检查。没有掌握浮石情况而造成的, 如撬前落后, 撬左落右, 撬小落大等。另外还有处理浮石时站立的位臵不当。撬毛工的操作技术不熟练等原因, 有的矿山曾发生过落下浮石砸死撬毛工的事故。其主要原因就是撬毛工缺乏操作知识。垂直站在浮石下面操作。
5、 地质矿床等自然条件不好
如果矿岩为断层、 褶曲等地质构造所破坏。形成压碎带。或者由于节理、 层理发达、 裂缝多再加上裂隙水的作用。破坏了顶板的稳定性, 改变了工作面正常压力状况, 因而容易发生冒顶片
帮事故。对于回采工作面的地质构造不清楚, 顶板的性质不清楚( 有的有伪顶、 有的无伪顶、 还有的无直接顶只有老顶) , 容易造成冒顶事故。例如某矿的三角花伪顶。从外观上看很难识别。用一般的敲帮问顶方法不易判断。在没有明显征兆的情况下突然冒落。
6、 地压活动
有些矿山没有随着开采深度的不断加深而对采空区及时进行处理, 因而受到地压活动的危害, 频繁引发冒顶事故。
7、 防护用品使用不当
在矿井内工作时, 由于没有正确使用防护用品而使冒顶事故扩大化的事例常有发生。
8、 其它原因
不遵守操作规程进行操作、 精神不集中、 思想麻痹大意、 发现险情不及时处理、 工作面作业循环不正规、 推进速度慢、 爆破崩倒支架等, 都容易引起冒顶片帮事故。
二、 冒顶前的预兆
大多数情况下, 在冒顶之前, 由于压力的增大, 顶板岩石开始下沉, 使支架开始发出断裂声, 而后逐渐折断, 与此同时还能听到顶板岩石发出”啪、 啪”的破裂声。随着顶板岩石进一步破碎, 在冒落前几秒钟就会发现顶板掉落小碎石块, 涌水量也逐渐增大, 而后便开始冒落。顶板冒落之前, 岩石在矿山压力作用下开始破坏的初期, 其破碎的响声和频率都很低。常常在井下工作人员还没有听到之前, 老鼠在洞里已经听到了。因此在井下岩层大破坏或大冒落之前, 有时会看到老鼠”搬家”, 甚至能够看到老鼠像受惊的野马到处乱窜。因此在井下工作的人员。当听到或者看到上述冒顶预兆时必须立即停止工作, 马上从危险区撤到安全地点。必须注意的是有些顶板原来节理发育裂缝就较多, 有可能发生突然冒落而且在冒落前没有任何预兆。
三, 冒顶片帮事故的预防
要防止冒顶片帮事故的发生。必须严格遵守安全技术规程从多方面采取综合预防措施。
1、 选用合理的采矿方法
选择合理安全的采选矿方法, 制定具体的安全技术操作规程,
建立正常的生产秩序和作业制度是防止冒顶片帮事故的重要措施。
2、 搞好地质调查工作
对于工作面推进地带的地质构造要调查清楚, 经过危险地带时要采取可靠的安全措施。
3、 加强工作面顶板的管理与支护和维护
为了防止掘进工作面的顶板冒落, 必须使永久支架与掘进工作面之间的距离, 不得超过3米, 如果顶板松软, 这个距离还应缩短。在掘进工作面与永久支架之间, 必须架设临时支架。必须加强工作面顶板的管理, 对所有井巷均要定期检查, 如发现有弯曲、 歪斜、 腐朽、 折断、 破裂的支架, 必须及时进行更换或维修。要选择合理的支护方式, 支架要有足够的强度, 采用锚杆支护、 喷射混凝土支护、 锚喷联合支护等方法维护采场和巷道的顶板。支护要及时, 不要在空顶下作业。
4、 及时处理采空区
矿山开采应处理好采矿与空区处理的关系, 采用正确的开采顺序, 及时充填、 支护或崩落采空区。
5、 坚持正规循环作业
要坚持正规循环作业, 加快工作进度, 减少顶板悬露时间。
6、 加强对顶板和浮石的检查与处理
浮石是采场和掘进工作面爆破后极为常见而普遍存在的, 要严格检查和清理浮石, 防止浮石掉落而造成伤亡事故。可采用简易方法和仪器对顶板进行检查与观测。常见的简易方法有木楔法、 标记法、 听音判断法、 震动法等。
（1） 木楔法
将一小木楔钉入顶板裂缝中, 如经过一段时间木楔自动脱落或已松动, 说明顶板有变化, 裂缝增大, 有冒落危险。
( 2 ) 标记法
用黄泥、 油漆或水泥抹缝, 借此检查顶板岩石的缝隙有无增大。
( 3) 听音判断法
用手锤敲击顶板, 如发出清脆响亮的声音说明顶板良好; 如发出沙哑或翁翁的声音, 说明顶板已于原岩体分离而破裂有冒落危险。要注意的是, 如果顶板与原岩体分离出较厚的岩层, 敲击时同样能听到清脆的声响。
( 4) 震动法
右手持小锤敲打顶板, 同时用左手的指尖紧贴于顶板岩石上。如敲击时指尖感到顶板振动, 说明顶板不好, 有冒落危险。除了上述的简易方法外, 还可采用顶板警报器、 机械测力计、 钢弦测压仪、 地音仪等仪器观测顶板及地压活动。
四、 冒顶事故时的自救和互救
1．采面冒顶时的避灾自救措施
( 1) 迅速撤退到安全地点。
当发现工作地点有即将发生冒顶的征兆, 而当时又难以采取措施防止采面顶板冒落时, 最好的避灾措施是迅速离开危险区, 撤退到安全地点。
( 2) 遇险时要靠帮贴身站立或到木垛处避灾。
从采面发生冒顶的实际情况来看, 顶板沿岩壁冒落是很少见的。因此, 当发生冒顶来不及撤退到安全地点时, 遇险者应靠岩帮贴身站立避灾,
但要注意帮壁片帮伤人。另外, 冒顶时可能将支柱压断或摧倒, 但在一般情况下不可能压垮或推倒质量合格的木垛。因此, 如遇险者所在位臵靠近木垛时, 可撤至木垛处避灾。
( 3) 遇险后立即发出呼救信号。
冒顶对人员的伤害主要是砸伤、 掩埋或隔堵。冒落基本稳定后, 遇险者应立即采用呼叫、 敲打( 如敲打物料、 岩块可能造成新的冒落时, 则不能敲打, 只能呼叫) 等方法, 发出有规律、 不间断的呼救信号, 以便救护人员和撤出人员了解灾情, 组织力量进行抢救。
( 4) 遇险人员要积极配合外部的营救工作。
冒顶后被岩石、 物料等埋压的人员, 不要惊慌失措, 在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险, 造成事故扩大。被冒顶隔堵的人员, 应在遇险地点有组织的维护好自身安全, 构筑脱险通道, 配合外部的营救工作, 为提前脱险创造良好条件。
2．营救被冒顶埋压遇险人员的措施
( 1) 保障营救人员的自身安全。营救工作要在灾区中的领导和有经验老工人的指挥下进行。营救人员要检查冒顶地点附近的支架情况, 发现有拆损、 歪扭、 变形的柱子, 要立即处理好, 以保障营救人员的自身安全, 并要设臵畅通、 安全的退路。
( 2) 因地制宜地对冒顶处进行支护。要根据顶板垮落的情况, 在保证抢救人员安全和抢救方便的前提下, 因地制宜地对冒顶处进行支护。在采面局部冒顶埋压人员时, 可用掏梁窝, 悬挂金属顶梁, 或掏梁窝, 架单眼棚等方法进行处理。棚梁上的空隙要用木料架设小木垛接到顶,
并插紧背实, 阻止冒顶进一步扩大。
( 3) 营救埋压人员。在检查架设的支架牢固可靠后, 要指派专人观察顶板, 才能清理被埋压人员附近的冒落岩石等, 直到把遇险人员从埋压处营救出来。在营救过程中, 可用长木棍向遇险者送饮料和食物。在清理冒落岩石时, 要小心地使用工具, 以免伤害遇险人员。如果遇险人员被大块岩石压住, 应采用液压起重气垫、 液压起重器或千斤顶等工具把大块岩石顶起, 将人迅速救出。
3．独头巷道迎头冒顶被堵人员避灾自救措施
( 1) 遇险人员要正视已发生的灾害, 切忌惊慌失措, 坚信领导和工友一定会积极进行抢救。应迅速组织起来, 主动听从灾区中班组长和有经验老工人的指挥, 团结协作, 尽量减少体力和隔堵区的氧气消耗, 有计划地使用饮水、 食物和照明等, 做好较长时间避灾的准备。
( 2) 如人员被困地点有电话, 应立即用电话汇报灾情、 遇险人员数和计划采取的避灾自救措施。否则, 应采用敲击钢轨、 管道和岩石等方法, 发出有规律的呼救信号。并每隔一定时间敲击一次, 不间断地发出信号, 以便营救人员了解灾情, 组织力量进行抢救。
( 3) 维护加固冒落地点和人员躲避处的支架, 并经常派人检查, 以防止冒顶进一步扩大, 保障被堵人员避灾时的安全。
( 4) 如人员被困地点有压风管, 应打开压风管给被困人员输送新鲜空气。但要注意保暖。

第二节矿井水灾防治
在矿井建设和生产过程中, 各种类型的地下水进入采掘工作面的过程称为矿井涌水。矿井涌水的形式有缓慢的进入, 也有突然的涌入。后者因水量大、 来势猛, 故称矿井突水, 危害极大。当矿井涌水超过正常排水能力时, 就会发生水灾。水灾的危害极大, 不但可能淹没工作面、 巷道, 甚至可能淹没整个矿井, 造成伤亡事故。
防治矿井水的目的首先是为了防止水灾事故的发生, 保证矿井建设和生产的安全, 同时也是为了减少矿井正常涌水量, 从而降低生产成本。
为了经济有效地预防水灾, 首先应查明矿井的涌水水源。
一、 矿井涌水水源
1、 地表水
地表水体包括河流、 湖泊以及水库、 山洪等, 这些水源一旦进入井下都可能形成水灾。地表水具有明显的季节性特点, 雨季降雨量猛增, 河、 湖水位上涨, 山区就可能形成洪水, 威胁矿山生产。因此, 应向气象部门咨询并进行深入的调查研究, 及时掌握雨季来临的时间、 地区最大降雨量、 历史洪水位标高和波及范围等, 同时要弄清地表水与矿体的相对关系, 以及水体下部岩石的透水性等。在开采距地表近的上部矿体时, 地表水有淹井的危险, 它多从井口和塌陷区进入矿井,
有时雨水和黄泥一起涌入采场, 对生产和安全造成严重威胁。地表水如经过断层, 裂隙, 石灰岩溶洞等与巷道相通。则可能造成突然透水事故。
2、 含水层水
含水层水包括孔隙水、 裂隙水和岩溶水。是矿井涌水最直接
最常见的主要水源, 特别是岩溶水。其水量大、 水压高、 来势猛、 涌水量稳定、 不易疏干。因此其危害性大, 应予以特别注意。在矿区范围内有石灰岩层, 砾石层及流砂层时。都有可能含有大量的地下水、 特别是厚的纯质灰岩, 岩溶现象十分发育。含有更多的积水,如奥陶纪石灰岩, 长心组及茅口组灰岩都是主要强含水层、 当掘进巷道时。遇到这种积水就会造成突然透水事故。
3、 大气降水的渗入
大气降水是很多矿井涌水的补给水源。特别是开采地形低洼埋藏深度较浅的矿体更是如此、 大气降水的渗入量与地区的气候, 地形, 岩石性质, 地质构造有关。当成为矿井涌水水源时矿井涌水的程度与地区的降水量大小、 强度和延续时间有关, 矿井涌水量随气候具有明显的季节性变化。
4、 废旧巷道及空区积水
过去的采空区及废弃巷道由于长期停止排水而常常有大量积水, 这种涌水的特点是: 水量大、 来势猛、 破坏性大、 酸性强、 具有腐蚀性。
而且常伴随有毒有害气体涌出。是防水灾工作中应重点注意的防治对象。对某一矿井来说可能是上述某一种水源在起作用, 也可能是
多种水源同时起作用。因此在分析矿井涌水水源时。应进行充分
的调查研究, 找出主次关系以便对症下药。
二、 矿井涌水通道
矿井水只是构成矿井涌水的一种潜在威胁, 矿井是否涌水关键还取决于是否有通路把水源和矿井沟通。一般来说矿井涌水通道有以下几种、
( 1) 、 岩层的孔隙
岩层孔隙的透水性能取决于孔隙的大小和连通的情况。
( 2) 、 岩层的裂隙
岩层的各种裂隙包括风化裂隙、 成岩裂隙和构造裂隙都能构成矿井涌水的通路。对矿井威胁最大的是构造裂隙( 断裂) , 其中包括各种节理、 断层和巨大的断裂破碎带。构成断裂不但本身具有较强的富水性而且往往是导致各种水进入矿井的良好通道, 因此其危险最大, 应予以高度重视。
( 3) 、 岩层的溶隙
溶隙主要出现在碳酸岩类岩石中沿断裂、 节理裂隙的层面。其中可赋存大量的水或沟通其它水源, 当巷道接近或揭露它们时易造成突水事故。
( 4) 、 人为因素造成的通道
如勘探中一些未封闭或封孔质量不高的钻孔, 可能把矿层顶、 底板含水层或地表水体沟通引起矿井水量增大, 又如采矿活动使岩层顶板产生冒落从而使上覆含水层中的地下水甚至地表水流入坑道。
三、 影响涌水量大小的因素
1、 覆盖层的透水性和围岩出露条件
覆盖层的透水性好则补给水量和井下涌水量大, 一般认为矿
区内若分布有大于5米的稳定的弱透水层时, 就可有效地阻挡地表水和大气降水的下渗; 透水的围岩在地表出露面积越大, 则接受降水和地表渗水就越多, 井下涌水量也越大。
2、 地形条件
矿区位于当地侵蚀基准面以上时涌水量一般较小, 由于排泄条件良好,
水能够由平硐流出, 补给水渗透对矿井涌水的影响也不大。而开采深度低于当地侵蚀基准面的矿体, 或位于河谷凹地以及地形低洼地区的矿床时, 涌水量会比较大, 特别是在暴雨期间, 矿井涌水量可能大为增加。
3、 地质构造条件
断裂面力学性质的不同和同一构造体系不同部位对矿井涌水的影响程度是不一样的, 如张性断裂面对矿井涌水的影响大于压性断裂面的影响, 又如断层交叉点导水性好, 突水性强。
四、 地面防水
地面防水的主要任务是防止地面河流、 池沼等积水以及暴雨季节的洪水突然灌入井下, 防止或减少大气降水和地表水渗入井下。
1、 制定防水计划、 建立防汛组织
在制定防水计划时, 必须进行大量的调查研究工作, 对矿区的地貌、 地质构造、 地面水流系统、 降雨量、 融雪量以及山洪的水流分布、 最高洪水位等都要作详细的调查, 也要探明各种透水通路, 建立由公司领导负责的专门防汛队伍, 其职责是向领导提出各种可能发生水患因素的调查报告和防水计划, 而且要组织防水工程的施工以及准备防洪抢险的物资和设备。
2、 合理确定井口位臵
矿井的井口、 平硐出口以及矿井出口的标高、 以及地面主要建筑物的地基的标高、 都应高于历年最高洪水位、 以免在雨季山洪暴发时地面洪水灌入井内或冲垮地面建筑物。如果受其它条件限制, 井口标高在最高洪水位以下时, 必须修建防洪堤坝、 排水沟等工程, 确保井筒和地面建筑物的安全。
3、 修建引洪工程
为了截断山洪、 防止大量雨水汇集矿区、 可在矿区边缘或漏水区的上方迎着来水方向修建人工河道和引水工程, 把山洪引出矿区。
4、 河流改道
当矿区地表有河流经过时、 河流渗水会对井下构成威胁, 河流改道是防止河水渗入井下的最有效的方法。所谓河流改道、 就是在河流流入矿区以前、 选择合适的地点修筑堤坝, 截断原有河道, 使河水绕开矿区而行, 可是河流改道的工程量大、 投资多、 影响面大, 要慎重考虑, 要注意河流改道后河水不会再渗入井下。因此坝址和人工河道的位臵都要选在矿区隔水岩层的上部或外侧, 修建人工河道时要注意河道的坡度不宜过大或过小, 以免冲刷或淤塞。在确定河流改道方案时, 还应考虑矿区的发展远景, 要考虑矿区生活用水问题。在不能或不宜采用河流改道方法时, 则可在漏水地段铺设人
工河床。人工河床一般由三个分层构成: 底层是防漏层、 用黄土
压实而成, 中间层是伸缩层、 其作用是防止底层翻浆, 在冬季干
枯时则可防止河床冻裂、 用砂夹石( 砂石比为3: 7) 铺设而成, 上层是水泥砂浆及河卵石构成、 能抗水流的冲刷。
5、 填堵漏洞和排除积水
对可能通向井下的裂隙、 洞穴、 废弃的钻孔以及小范围的塌陷坑, 能够用土填堵、 夯实并使其稍高出地面, 防止水流渗入。对于面积较大的塌陷洼地, 可开凿疏水沟渠、 修筑围堤, 必要时可安设水泵排干积水, 消除威胁。
6、 留安全矿柱
如果矿区地表有河流、 水库等地表水体不能排出或疏导时, 可考虑留安全矿柱的方法隔断透水通路。
五、 地下防水
在采掘过程中有可能掘透压力大和固定水源相沟通的含水层和水体,
形成突然大量涌水。因此应该在坑道内采取防水措施, 防止灾害的发生。
1、 查明水源
地下水源在没有揭露以前是看不见的。因此应经过详细的勘测工作, 掌握矿区水文地质资料, 了解含水层及老窿积水情况, 查明地下水源。
为查明地下水源, 应经过地质水文资料, 弄清冲积层的厚度及其组成,
各分层的含水透水性能, 掌握断层的位臵、 错动距离、 延伸长度、 含水及导水性质、 破碎带的范围, 查明矿井含水层和隔水层的数量、 厚度、 含水性能, 以及含水层及隔水层与采掘工作面的距离, 了解老窿的开采时间、 深度、 范围、 积水区域及其分布状况等。收集地面气象资料, 降水量和河流水文地质资料, 查明地表水的水量和分布范围。
在开采过程中, 应观测顶板破坏和地表陷落情况, 分析涌水变化并进而判断透水的可能性。经过对探水钻孔和水文观察孔中的水压、 水位和水量变化的观测, 了解矿井水来源, 矿井水与地下水和地表水的补给关系等。
2、 超前探水
超前探水, 是指在井下采掘工作面用打超前钻孔的方法, 对掘进与回采工作面顶板、 底板、 侧帮和前方端头的地质构造, 含水层及废弃坑道积水的具体位臵, 产状和突水的可能性等做事先探查工作。当采掘工作面接近溶洞、 含水层、 导水断层、 可能有积水的废旧井巷或空区以及其它可能突水的危险区时, 都必须打超前探水钻孔, 探水前进。
一般在距可疑突水源70米以外, 在推进中的工作面打探水钻。钻孔深度应经常使工作面前方保持5-20米厚的岩壁, 钻孔数目一般不少于3个( 断层水和强含水层水可用1个), 成扇形布臵。钻孔直径应小于75mm , 以便遇水时能及时加以控制。探水作业要加强安全管理, 施工中要注意下列安全事项:
( 1) 、 探水巷道一般为双巷交替前进, 便于通风和抢险。要加强巷道支护, 保证探水地点、 避灾路线、 泄水巷道不会发生冒顶事故。
( 2) 、 清理好泄水路线的排水沟, 配臵一定容量的水仓和排水设备, 以便及时排出涌水。安排好避灾路线, 以便出现险情时作业人员能及时撤出。探水地点和相邻工作点以及井口调度室要保持信号联系, 一旦出水、 要马上通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地区。
( 3) 、 准备好木塞, 以便必要时堵塞钻孔。在积水量多水压大的地方探水时, 要设套管。钻杆经过套管打探水孔, 套管上安有水压表和阀门, 探到水源后利用套管放水。
( 4) 、 探水地点随时可能涌出二氧化碳硫化氢等有毒有害气体, 因此要保证通风良好, 加强对有害气体的检查, 有害气体的突然出现, 往往是接近积水区的先兆。
( 5) 、 在钻进中、 要密切注意钻孔情况, 如发现孔内显著变软沿钻杆向外流水以及冲洗液突然增加等透空征兆时, 应立即停止钻进, 但不能取钻、 以防有害气体和大量积水突然涌出, 人员不要直冲钻杆站立,
待情况查明各项安全措施准备完毕确认无危险后, 才能用旋转钻杆的方法, 慢慢把水放出。
3、 堵水
堵水的目的是堵截水源使其不能涌向工作区或者使局部地区的涌水不致波及其它地区, 经常采取的堵水措施是安设水闸门或水闸墙。水闸门是用于防止井下突水威胁矿井安全而设臵的一种特殊闸门, 一般设在可能发生涌水需要截断而平时仍需行人和行车的巷道内, 如井底车场水泵房和变电所的出入口等地点。水闸门正常情况下应不妨碍运输通风和排水, 一旦井下发生水害就可关闭, 阻断水流把水流控制在一定范围内。
4、 留设防水矿柱
对于地面或地下的各种水源、 当不能或不宜堵塞或疏干时可考虑采用留设防水矿柱的方法防水。即在可能突水处的外围保留一定宽度的矿体不采、 用于防止积水突然涌入矿井中。这种为保证采掘工作正常进行不发生突水而留设一定宽度的矿体叫防水矿柱。在遇到矿体直接位于地表水体和含水层之下而水源又无法疏干或者地表水体和强含水层经过断层和裂缝对矿体开采构成威胁, 以及在被淹没的井巷之下或之上进行采掘, 而被淹没的井巷中的积水又不可能排出等情况时应考虑留设防水矿柱。另外当相邻矿井开采同一个矿体时、 在矿井交界处必须留设防水矿柱。
5、 灌浆堵水
灌浆堵水是将预先制成的浆液经过管道压入地层的裂缝, 经过凝结, 硬化后达到堵隔水源的目的。
6、 疏放水
疏放水是指借助于专门的工程如疏水巷道、 放水钻孔等, 有计划有步骤地使影响采掘工作安全的含水层中的地下水位降低或使其局部疏干。
六、 排水
矿山排水是排除矿井水所采取的方法和措施的总称。在矿床充水没有得到彻底疏干的情况下, 必须依靠矿山排水为采掘正常生产创造条件。
矿山排水是矿山建设和生产时期防治水害的重要手段之一。
七、 透水预兆
采掘工作面透水前往往都有预兆, 作业人员应了解工作面透水前的各种征状, 以便及时发现危险。争取时间采取防范措施, 迅速撤离危险区。工作面透水前一般有以下一些征状:
( 1) 、 巷道壁出现”挂汗”或”挂红”现象。积水透过微孔裂隙凝聚于巷道壁表面而呈水珠状。这种现象称为”挂汗”。当积水中有金属氧化物时, 水珠呈红锈色这种现象称”挂红”。
( 2) 、 工作面温度下降, 空气变冷, 出现雾气。这是因为积水温度较低, 巷道接近水体时温度降低。而巷道进风温度相对要高, 因而产生雾气。
( 3) 、 顶板淋水加大, 出现压力水流。这是距水区已经很近的征兆、 若出水清净, 说明离水源稍远; 若出水混浊, 表明已很接近水源。
( 4) 、 工作面突然出现有害气体。如瓦斯, 二氧化碳及硫化氢等。
( 5) 、 岩层里出现水叫声、 水吼声或空洞泄水声。这是积水流动或挤压岩缝产生的。属于险期征兆。另外。不同类型的矿井水源。其透水征兆也有自己的特点。
( 1) 、 老空洞水一般年代长久, 水量补给少, 流动性差。因此一般会出现”挂红”、 酸度大和水味发涩等现象。
( 2) 、 断层水一般补给比较充分, 多属活水, 因此很少出现”挂红”和水味发涩现象。由于断层附近岩层破碎, 工作面地压和淋水增大, 有时在岩缝中能见到淤泥。
( 3) 、 溶洞水一般呈黄色或灰色, 带有臭味。这种水多在石灰岩中遇到、 工作面有时会出现顶板来压、 柱窝渗水、 裂缝浸水等现象。
( 4) 、 冲积层水一般开始水量较小, 发黄, 带有泥沙, 以后水量变大, 在浅部掘进井筒时一般会遇到这种水。
八、 透水事故的处理
1、 透水时的措施
( 1) 、 当发现工作面有透水预兆时、 要立即停止作业, 撤出人员, 同时迅速报告有关部门, 及时采取处理措施。
( 2) 、 当进行探、 放水工作时, 事先要作好有关准备。要准备好避灾路线, 保证一旦发生透水时, 能组织人员迅速撤离。
( 3) 、 公司领导接到透水报告后, 应立即通知矿山救护队, 同时根据事故地点和可能波及地区, 迅速通知有关人员撤离危险区域、 关闭有关地区的水闸门。
( 4) 、 当下部中段被淹时, 应尽快关闭巷道防水闸门。人员撤至井底车场后, 再关闭井底车场的防水闸门, 以保护水泵房。
( 5) 、 井下排水设备、 在透水后应全部启动排水。
2、 被淹井巷的恢复
矿井被淹没后, 排除积水的工作是很复杂的, 首先必须对水源、 矿井静水容积和动态储量进行调查研究, 然后制定恢复方案, 选择适当能力的排水设备, 组织力量进行排水和恢复工作。在涌水量不大或补给水源有限的情况下、 可采用增加排水能力的办法、 直接排出矿井内的积水。如果井下涌水量( 动储量) 特别大, 用增加水泵能力不能将水排干时, 则必须先堵住涌水通路, 截住水源, 然后再排水。在整个恢复工作时期、 必须十分注意通风工作, 因为在被淹井巷内一般积存有大量的二氧化碳、 硫化氢等有害气体, 当水位降低后, 压力解除, 上述有害气体即大量涌出。因此必须在排水过程中加强对有害气体的检查, 并用局扇进行局部通风, 排除有害气体。在井筒内安装排水管或进行其它作业的工作人员、 必须佩带安全带和自救器。在修复井巷时、
要特别注意防止冒顶和坠井事故的发生。
第三节矿井火灾的防治
矿山火灾按照其发生的诱导原因可分为外因火灾和内因火灾。
前者是指由于外界热源引起燃烧而酿成的, 后者是指某些可燃物( 如高硫矿石) 在一定条件下不需外界热源而由自热转为自燃的, 按照发生的地点, 则可分为地面火灾和井下火灾, 火灾的类型不同, 预防和扑灭的方法也不一样。
一、 矿山地面防火
地面火灾大部分是由于外来火源引起的, 地面火灾会造成地面工业设施及其它财产的损失。如不能及时扑灭, 有时地面火灾的火焰还可能蔓延到井下, 或者它产生的烟气随同风流进入井下, 造成井下火灾或威胁井下安全。预防矿山地面火灾的基本措施是严格遵守有关工矿企业地面防火的规程要求, 积极取得当地消防部门的指导, 在生产过程
中加强防火检查、 消除一切隐患, 并随时作好防火技术措施的准备工作。在设计和建筑厂房时, 必须遵守消防条例的有关规定, 有火灾危险的建筑物, 其建筑质量要达到要求的耐火等级, 在进行地面工业广场布臵方案设计时, 应当考虑地形和常年风向, 将火灾危险性大的厂房建于其它厂房的下风侧, 而且相邻建筑物外墙之间应保持规定的防火距离, 各建筑物之间还应设有通道, 其宽度应能保证消防车畅通无阻。
二、 矿井外因火灾的预防
1、 矿井外因火灾发生的原因
矿内可燃物一旦与井下引火热源相遇就可能燃烧甚至引起火灾, 井内可能出现的引火热源有明火、 摩擦着火和电火三类。明火引发火灾的情况包括: 使用火焰灯不小心引起火灾吸烟不小心或保存火柴不当引起火灾爆破作业或瓦斯和矿尘爆炸引起火灾; 焊接作业引起火灾。
摩擦着火是指井下机械由于各种运动机构的摩擦而引起附近易燃物( 如瓦斯、 矿尘、 润滑油、 木料等) 着火。电火火源包括电弧、 电火花以及炽热或高温的导电体。
2、 矿井外因火灾的预防
妥善管理或消除引火热源是预防矿井外因火灾应采取的首要措施, 应小心携带、 使用和放臵火焰灯, 注意不能使火焰接触木料、 擦拭纱布油等可燃物, 要警惕火焰灯引发瓦斯或矿尘爆炸的危险性对携带的火柴要妥善保管擦拭棉纱应放在专用铁桶内禁止用投掷明火的方法来检查井巷深部的情况焊接工作必须在没有可燃物的地点进行, 或者在其周围挡上铁板并备好消防器材。爆破作业引起火灾的原因多半是由于火焰外窜, 从而点燃了附近的可燃物, 甚至可能引发瓦斯或矿尘的爆炸。应限制装药量, 以免空爆引火, 炮泥及其装填质量要好, 其长度不应小于孔深的一半; 爆破前要充分洒水浇湿工作面及其10-15cm
范围内的巷道壁; 在岩温超过45度的炮孔内装药时, 事先应用水或风进行冷却。同时用绝热包皮保护药包、 在自热矿体的炮眼内装药前应该测温, 并采取必要措施以防炸药自爆。为预防电火引发火灾, 应正确选择、 安装和使用电力设备和电缆, 正确选用熔断器, 防止过负载或短路引起线路中电流剧增; 保证电缆的各种断丝或者过电流继电器联接( 插头、 接线盒和芯线的搭接) 和电机的接线都必须牢固和紧密, 以免导线接触处的电阻过大、 尽量采用具有不燃性橡胶保护层的软电缆, 防止发生漏电现象; 当用绝缘铠装电缆时, 应剥取黄麻外皮, 接线盒内应充灌电缆油、 巷道内的电缆要挂牢实。
3、 矿井防火技术措施
( 1) 、 采用耐火材料支护井筒、 井底车场、 主要巷道及硐室, 一旦发生火灾, 对整个矿井威胁很大, 因此这些工程必须砌碹或采用不可燃支架进行支护。井筒与井底车场或大巷相连的地点必须砌碹。地面井架和井口建筑物必须用不可燃性材料建筑。进风井筒和平硐口由地面起向内延伸不小于20m的深度以及暖风机房、 暖风道、 主扇房、 风硐以及井下各种硐室必须用不燃性材料建筑或支护。
( 2) 、 建立消防材料库
地面和井下都要建立消防材料库, 贮备消防器材。地面消防材料库要设在井口房附近。井下消防材料库要设在每一个运输大巷中。消防材料要定期检查和更换。消防材料非因事故处理不得使用, 因处理事故所消耗的材料要及时补齐。
( 3) 、 设臵防火门
为了防止地面火灾传入井下, 进风井口和进风平硐口都要装有防火铁门, 铁门要能严密地遮盖井口, 并易于关闭。矿山主管部门要对防火铁门进行定期维修。进风井筒和各个水平的井底车场的连接处, 都要安装两道易于关闭的铁门或木板上包有铁皮的防火门。另外, 机电硐室也应装有防火门。
( 4) 、 建立消防供水系统
地面和井下都应建立消防供水系统及其有关设施。除可利用一切天然水源外, 消防供水系统一般是与生产及生活供水系统合用水池及管路等设施。井下消防既可利用地面水池供水, 也可利用上部水仓的积水。
消防管路应每隔50m安装标准的管接, 以备连接水龙带。
(5)、 设臵火灾信号
为了在发生火灾时能及时通知井下作业人员撤出, 应在工业场地、 井口和井下各主要工作地点设臵声、 光兼备的火灾信号。
三、 矿井内因火灾的预防
井下堆积的硫化矿石、 含碳矸石、 木料等可燃物质, 在适当的环境中, 与空气接触发生氧化而产生热量, 当产生的热量不能及时向周围散发时, 温度就会自行升高, 出现自热现象。若自热过程得以继续, 局部温度不断升高, 当达到着火点时就会引起自燃着火, 进而引发矿井内因火灾。矿井内因火灾与地面火灾不同, 一般是在空气有限的条件下
缓慢发生的, 外部征兆不明显, 但会产生较多的有毒气体, 发火地点多在采空区, 以致人们难以接近和发现, 增加了预防和扑灭它的难度。
1、 开采技术预防措施
为了减少矿石自燃的机会, 采用的开采技术应使矿石在空间上和时间上尽可能少地受空气的氧化, 即应能够干净快速地将矿石采出。同时万一出现自热区时能够比较容易地将其封闭。为此, 应将开拓和采准巷道尽可能布臵在脉外, 这样能够减少矿体暴露于空气中的时间, 便于隔离采区, 同时也可少留矿柱。应合理地划分采区尺寸并快速回采, 使采区的回采时间短于自燃发火期, 采完后立即将其封闭。应采取先采上层后采下层以及自井田边界向井田中央的回采顺序。应合理地选择采矿方法, 采矿方法的回采强度要高, 矿石损失率要低。另外, 要及时从采场清除粉矿, 并作好顶板管理工作。
2、 通风防火措施
实践证明, 通风不良、 通风系统混乱、 漏风严重的矿井往往容易发生自燃火灾。有自燃危险的矿井, 应该采用主要扇风机通风, 不能依靠自然通风。而且扇风机的风压大小应能保证矿井通风状况不受自然风压大的影响, 但扇风机风压又不能过大。主扇应有反风装臵。应结合开拓方式和回采顺序, 选择相应合理的通风系统, 减少漏风。各作业区采用立风流并联通风, 不但能降低总风压, 扩大矿井通风能力, 而且易于调节风量减少漏风, 在火灾时期也便于稳定风流, 隔绝火区。
要加强通风状况和通风构筑物的检查和管理, 注意降低漏风地点的巷道的风阻, 严防向采空区