按導水通道的形態可分為:
(1)點狀導水通道:如陷落柱、封閉不良鉆孔、巖溶塌洞等。
(2)淺狀導水通道:如斷層帶或斷裂破碎帶等。
(3)面狀導水通道:如發育于頂、底板巖層的各類裂隙等。
不同成因、不同類型的導水通道所誘發的礦井充水形式各不相同。
1.3礦坑充水水量
礦井充水水量是設計確定礦井防排水系統的重要依據,常見的礦井充水水量類型可劃分為礦井正常涌水量、礦井最大涌水量和礦井災害涌水量。實際上,目前對這三個涌水量的真正含義尚沒有嚴格的定義,這給礦井防治水工作的技術規范的應用和礦井防排水系統的設計施工帶來了諸多不便,本文認為所謂的礦井正常涌水量是指礦井生產達到設計能力后,在不存在異常影響因素(統計概率平均量)的條件下,礦井所出現的涌水量;礦井最大涌水量是指礦井生產達到設計能力后,在影響礦井涌水量相關因素的極端組合條件下,所產生的礦井涌水量;礦井災害涌水量是指礦井在建設生產過程中出現未預見到的異常突水條件而產生的礦井涌水量。
2我國煤礦水害的新特點
煤礦水害是與瓦斯、煤塵等并列的礦山建設與生產過程中的主要安全災害之一,長期以來,因為煤礦水害而給國家和人民帶來的人身傷亡和經濟損失極為慘重。據不完全統計,在過去的20多年里,有250多個礦井被水淹沒,死亡1700多人,經濟損失高達350多億元人民幣。可以說,在80年代中期,是我國煤礦水害最為嚴重的時期,當時在開灤、肥城、焦作等礦區連續發生了多期災難性突水淹井事故。隨后,隨著兩期工業性試驗研究和政府對防治工作監管力度的加大,我國煤礦水害事故呈現出逐年減少的趨勢。但近年來,隨著科學技術的進步,煤礦生產與建設過程中的裝備、工藝、技術都有了極大的提高,但煤礦突水事故卻頻繁發生,特別是2002年至2003年突水淹井事故呈現出上升的趨勢,據不完全統計,2003以來我國煤礦發生特大突水事故14次,其中國有重點礦井2次,地方國有煤礦4次,鄉鎮煤礦8次。在這些突水事故中因小煤窯及廢棄礦井誘發的有10次,陷落柱及構造因素誘發的3次,其它原因的1次。僅7-9兩三個月內就發生10以上死亡的突水事故13次以上,其中國有礦井1次,地方煤礦4次,鄉鎮煤礦8次。人身傷亡和財產損失慘重。通過對一些突水事故的初步分析,發現新時期我國煤礦突水事故具有如下特點:
1.突水發生的頻率呈現上升的趨勢,突水災害的突發性強,人身傷亡較大。
2.災難性突水主要來源于兩個途徑,即隱伏導水陷落柱造成的底板高壓水突入和廢棄關閉的小煤礦導通老空水或地表水潰入。
3.突水發生的礦井與其防治水措施及管理水平有著密切的關系。據初步分析,在近期發生的突水事故中,鄉鎮煤礦占到70%以上,地方煤礦占到20%以上,而國有重點煤礦占不到10%。由此可見是否加強和重視防治水工作對于有效控制水害事故具有重要意義。
4.突水事故的高發期往往出現于煤炭工業的快速發展期,也就是在高產高效的同時,如何保高安全成為我們值得重視的問題。
3煤礦水害事故上升的原因
根據初步調查分析并結合新的條件下煤礦水害事故發生的特點,作者對于我國煤礦水害事故頻繁發生的原因形成下列幾點認識:
3.1現有水害防治技術手段利用不夠,防治水工作規范化程度低
盡管我國煤礦防治水技術實驗研究條件和水害探查治理裝備較發達國家落后,但由于我國煤礦水文地質條件復雜,礦山水害較為嚴重,我們的煤礦防治水技術與經驗尚處于世界領先地位,在長期與煤礦水害斗爭的過程中,以煤科院西安分院及有關高校為代表的防治水科研隊伍研發、試驗并形成了較為系統完善的適合我國國情的煤礦水害防治技術、方法和和相關的儀器裝備。但由于生產企業在市場經濟條件下未能及時調整好快速增長的生產方式與安全配套技術之間的協調關系,致使安全措施難以滿足礦井的滿負荷甚至超負荷生產要求。重治理、輕防范思想嚴重,大多數煤礦企業在前幾年因效益不好造成高素質人才流失和機構調整減員增效過程中減少了地質及水文地質專業管理人員,企業的防治水技術與管理人員力量不足加上規范化監管力度不夠,使得現有的成熟的防治水技術和手段沒有得到應用,如突水條件的多信息監測預警技術、地震及其它勘探資料的精細解譯技術、突水水源的化學判別與快速診斷技術等沒有得到廣泛應用。煤礦水害防治安全規程中要求的“有疑必探”的原則沒有得到貫徹執行,這必然造成突水的重大隱患。
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