煤礦水害事故特征分析及避災方法研究

李漢超

（山西潞安環保能源開發股份有限公司漳村煤礦，山西長治046032）

在煤礦作業可能發生的安全隱患中，水害災害是其中一項重大的事故，輕微的水害就會對煤礦企業的生產造成一定的影響，更嚴重的水害事故甚至會威脅煤礦生產的整體安全，帶來非常巨大的經濟損失和人身安全隱患。因此，為了有效防止煤礦作業中水害事故的發生，有必要對水害的各類突水特性做進一步的研究，并根據不同類別的突水特點做進一步的水害處理研究及水害避災探索，這對煤礦水害事故的應對具有重要的意義。

1 不同水源的突水特征

1.1 工作面底板灰巖水突水的特點

首先，采掘工作面壓力增加會導致底板膨脹。主要是指底鼓體積大于500mm的情況。其次，工作面的底板會引起裂紋，并在外力作用下逐漸增大，然后導致沿裂紋滲漏。在流動的水的影響下，裂縫將逐漸增加，導致水量增加。如果底板的滲漏量超過一定水平，此時，滲煤將停止，在此階段，水的顏色有時會變得清澈，有時會變得渾濁。這種情況是指底板的運動。當水變得渾濁時，如果底板穩定，則水的顏色會變得清晰。最終，當石灰巖水從工作面的底板破裂時，頂板和底板會破裂，水會沿著裂縫噴出。同時，還會伴隨著“刺耳的水聲”，有時底板會出現“底部爆炸”，產生很大的聲響。與此同時，在這個階段，會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域內有潮汐，隨著滴水和淋水，潮汐會逐漸增加。經過觀察，可以發現水中幾乎沒有細沙。水有時是透明的，有時是渾濁的。水和沙的量會增加，直到發生大量的水和沙的破裂為止。如果隔離煤柱保留得太小，工作面頂部就會垮塌，裂縫與疏松的孔隙含水層連通，導致涌水量突然增加，水色時而清時而濁，并出現流沙，流沙經常出現斷續。

1.3 斷層突水特征

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

1.4 采空區突水特征

采空區突水主要是由長時間的水積聚引起的，并且水中會有很多雜質溶解。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、斷層帶以及煤層頂底板或封孔不良的舊鉆孔充水或導水。

2 發現透水征兆時應采取的應對措施

（1）如果發現工作面出現滲水的可能性，建議立刻對受水災威脅的區域停止采掘工作，并且要求操作人員立即撤離到安全位置，與此同時及時向礦井調度室報告，采取相應安全保障措施，分析滲水成因。

（2）如果在探放水的過程中發現沒有巖，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，正確方法應該是及時向調度室報告，然后派專業人員檢查水位。如果情況更為緊急，則需要立即撤離該地區的所有作業人員，在轉移到安全場所后，等待專業人員采取相關措施進行處理。

（3）如果調度室發現水質狀況異常，有必要立即啟動應急預案，根據水流的方向和位置確定如何疏散作業人員，設計逃生路線，然后通知井下作業人員立即撤離位置。同時，還需要向值班負責人報告，并讓周邊的礦山人員了解具體情況。

（4）根據水量的影響程度，需要立即調整煤礦井下的通風系統，來避免空氣對流，減輕有害氣體帶來的危害。礦井應根據渾水的影響程度及時調整井下通風系統，避免風速紊亂和有害氣體超限。

3 處理地下透水事故的原則

（1）在有必要的時候，還需要分析洪水的各項特點及特征，并需要分析相關因素，例如靜態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，清楚事故發生前的人員分布情況，并找到可以進入的安全通道，才可以進入受災位置。

（3）人員調查當地地表水體情況，依據入水量和積水量進行調整，排除因為地表水體影響的相關因素，從而可以進行灌漿、堵水。

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

（5）排水后，要防止頂板墜落和二次透水事故。

（6）受害人的運輸和救援必須按照醫療保護措施進行。

4 避災互救

4.1 避災原則

遵循從低到高的原則，避開最近的距離，同時避免發生其他次生災害的原則；當發生水災事故時，有害氣體可能伴隨著流出，并且軌道車道可能正在進行輔助運輸。因此，避災路線中盡量不走回風巷和軌道，以免發生二次災難事故。當該作業點的防洪避災路線完全無法避免災害的威脅時，可選擇其他附近作業地點的防災路線來躲避災害。如果全部的避災路線都無法避開時，則選擇在就近較高的地方等待救援。

4.2 撤離時的注意事項

（1）當我們取水后，必須隨時觀察和判斷滲透水的水源、位置、入水量，然后根據相關規定確定撤退路線。防災救災的關鍵主要是要快速撤離到安全的位置，而不要有滲透水進入。

（2）撤離的時候，請盡可能地靠近窄的一側，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，同時要預防被沖洗和滾動。然后快速地躲避到附近的隧道，轉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置相關標志，以方便其他人員在逃生時能被及時發現并搶救。

（4）在逃生的時候，如果巷道中的路標已經被損壞了，導致迷失方向的，遇險人員可依據營救過程中的風流，向上山巷方向撤離。

（5）如果水量超過了獨頭山上的下部，在這樣的情況下，現場工作人員可以撤退到沒有被水淹沒的獨頭山上得以避難。

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

4.3 被圍困時應及時組織自救和相互營救行動

（1）如果在逃生過程中，作業人員被水困住而導致無法逃生的，則需要快速找到就近的避難孔或可以臨時避難的安全建筑物，遇險人員可以爬到通道的上層等待其他人員實施救援。涉險人員在進入避難所之前，應在避難所的外面留下明顯的跡象、標記，讓救援人員可以及時發現自己。

（2）在避難所時，應該對現場有必要進行安全檢查和維護工作，如果發現支撐不好，則需要立即使用周邊的材料進行處理和維護。如果是舊窯有滲透現象的，則需要根據實際情況進行處理。

（3）在撤離的過程中，遇險人員需要有良好的心理素質，情緒保持穩定，意志堅強并為長期撤離做好心理準備。疏散期，每個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，做好長期堅持的準備。

（4）在疏散現場的人員，等待救援的過程中，還應該定期抽查，并不斷釋放遇險的信號，以方便救援人員能迅速確定被救援人員的具體位置，可以及時進行救援。

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

（6）干糧和礦燈必須統一集中分配，做好長期堅持的準備。

5 研究結論

簡而言之，預防煤礦水害事故是一項艱巨而長期的任務。大家熟知各類水災的突水特征，有助于有效預防水災事故的發生。當水災事故發生時，采用正確的避災措施和處理方法，可有效防止事故進一步擴大化，有效減少人員傷亡與財產損失，更好地保障礦井安全生產。