青海省柴达尔煤矿“8.14”透水透沙事故专项培训教案.docx

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1、事故专项培训教案XX煤业有限公司2021年9月15日青海省柴达尔煤矿“8.14”透水透沙事故专项培训目录事故回顾1事故原因1矿井水害知识普及2矿井透水征兆18专项辨识相关内容18辨识结果及应用25风险管控措施25重大风险27附：专项培训签名表青海省柴达尔煤矿“8.14”透水透沙事故专项培训教案培训I目的近期矿山企业安全生产形势严峻，为了贯彻落实企业安全生产主体责任，打赢生存保卫战，坚决杜绝重特大事故的发生，针对青海省柴达尔煤矿“814”透水透沙事故进行深入贯彻学习，做到举一反三。教学环节主要教学内容时间分配组织教学点名、讲明课堂纪律并宣布上课1分钟导入新课采用观看短视频的方式引入该事故2分钟讲

2、授新课一、事故回顾1分钟2021年8月14日，青海省西海煤炭开发有限公司柴达尔矿综放工作面发生透水透沙事故,造成1人死亡，19人被困，目前正在紧张救援中。讲授新课二、事故原因1分钟该矿开采急倾斜煤层，采用综采放顶煤开采，煤层上覆基岩产生抽冒塌陷，导致地表积水携裹泥沙溃至综采工作面，造成事故。讲授新课三、矿井水害知识普及20分钟矿井水害类型及其特征矿井主要水害类型有：大气降水及地表水水害；孔隙、裂隙、岩溶水水害(含水层水害)；老空水水害；断层水、陷落柱水、钻孔水水害。各种类型的水害特征有所不同，其相应的防治技术也不一样。矿井水的主要来源是大气降水和地表水的渗透补给，即使含水层向矿井充水，其最终补

3、给也是大气降水或地表水，未能接受大气降水和地表水的含水层，一般容易疏干。因此，矿井防治水的一个最重要环节就是防治大气降水和地表水的渗透补给。第一节大气降水及地表水水害特征(1)大气降水一般是通过采空区塌陷、地表裂隙、溶洞、小窑、井筒等进入矿井。露天开采条件下，一部分大气降水直接进入矿井，成为矿井水的组成部分；一部分大气降水渗入地下，再通过露天边坡或坑底进入矿井。(2)在以大气降水为主要充水水源的矿井，矿井涌水量与大气降水的水量、性质、延续时间有密切的关系，具有明显的季节性变化，最大涌水量出现在雨季和融雪季节，暴雨后常常出现峰值流量。在丰水年间或雨季，矿井涌水量有大幅度的增加。在南方有些岩溶裸露

4、地区的矿井，由于浅部岩溶发育，开采煤层虽然位于地下水位以上，旱季无水，但雨季水位迅速上涨，水量很大，因而一些小煤窑便根据这个特点进行季节性开采。(3)以大气降水为主要充水水源的矿井，在开采浅部煤层时，矿井水量随着走向开拓长度开采面积的增加而增加。开拓深度增大后，当垮落裂缝带的高度再不能达到地表后，开拓深度的增加，往往不会引起矿井涌水量的增加，反而会使之变小。(4)以大气降水为主要充水水源的矿床，其矿井涌水量受降水量的控制具有明显的分区特点。降水量小的地区，如西北地区，其矿井涌水量也小而降水丰沛的南方，矿井涌水量普遍较大一些。除了降水数量之外，降水的性质也和矿井充水量关系比较密切，南方降水以降雨

5、为主，则在暴雨之后易形成矿井的极大涌水量，年矿井涌水量历时曲线上只有一个峰值区段。在北方，除了降雨之外，还有降雪，一般矿井涌水量年变化曲线可能有两个峰值段，但峰值多较平缓，量也较小。(5)大气降水水害一般发生在暴雨天气，水势来势凶猛、危害极大，很容易造成淹井和人员伤亡事故。2007年8月15日夜间开始，山东新汶突降暴雨，山洪暴发，导致柴汶河东都河堤被冲垮。8月17日14时洪水涌入华源煤矿。截至18日6时，华源煤矿172人,相邻矿井9人下落不明，最终造成181人死亡的恶性事故。事故原因是由于强暴雨导致山洪暴发，流经华源矿区的柴汶河水位暴涨漫过河岸，漫溢的洪水冲施河岸，掏空基础，最终冲开约65m的

6、决口，冲入落差约5m的岸外低洼处。在洪水强烈冲刷作用下，形成3个集中溃水点溃入井下，溃入井下的水量约1260万m3,砂石和粉煤灰约30万招o事故主要教训：预防自然灾害的机制不健全。暴雨期间井下停产撤人不及时。发现井下透水后，没有及时作出人员一次性撤离升井的决定，而是分3次下达撤人命令，延误了部分人员的最佳撤离时机。事故灾难发生后，没有在规定时间内按程序立即上报，贻误了当地政府在第一时间组织抢救的时机。开采防隔水煤柱、超层越界开采，造成相邻煤矿也被淹没。第二节地表水水害特征1 .地表水向矿井充水的途径地表水是指地球表面上的江、河、湖、湾、水库、池塘等水体。地表水向矿井充水的途径主要有：通过井口，

7、直接灌入井下。通过地表水体下松散岩层、基岩含水层露头渗入井巷。通过采后顶板冒裂带贯通地表塌陷带裂缝渗入。通过构造破碎带、老空区直接溃入。2 .地表水体对矿井充水强度的影响因素(1)地表水体位置。地表水体与煤层在相互位置上有3种组合关系：地表水体位于煤层或采区上方。地表水体位于煤层或采区的附近。地表水体离煤层或采区较远。在的情况下，地表水体与煤层的间距、煤层开采后垮落裂缝带是否能够达到地表水体，是决定地表水体对矿床充水作用的关键因素。在的情况下，地表水体通常只能成为补给水源，不能直接进入矿井，它们一般通过直接充水含水层后才能进入矿井。如果地表水体与强透水性的直接充水含水层因自然或人为原因发生密切

8、的水力联系时，也可能引起大量的地表水进入矿井，甚至造成淹井事故。(2)地表水体与煤层间是否有可靠的隔水层。煤层上方如果有地表水体，即使间距不太大，但只要它们之间有比较可靠的隔水层存在，则往往不会造成大量的矿井充水。(3)地表水体与矿区内含水层的关系。如果地表水不能直接进入矿井，则只可能作为补给水源通过其他含水层进入矿井。此时，它与含水层的水力联系程度以及含水层的渗透性能就成为它向矿井充水作用的主要条件。在含水层的渗透性能较弱或者与地表水的水力联系程度较弱的情况下，即使地表水水量很大，它向矿井的充水量也是较小的，只有在含水层的渗透性能很强、地表水体水量较大的情况下，才构成对矿井的严重威胁。(4)

9、地表水体自身特点。地表水体自身的特点，包括水量、水位、水质、泥沙含量，以及是季节性地存在还是常年存在等。水量大的地表水体，其向矿井充水的潜在能力也大；常年存在的地表水体向矿井充水的时间长、影响也大。3.地表水体对矿床充水的作业(1)地表水体对矿井的充水作用可能随着其水量水位的变化而有所不同。在一些岩溶矿区，在疏排地下水之后，可能在地表水体之下形成塌陷，造成地表水大量进入矿井。(2)地表水体对矿井的充水作用还与地表水含泥沙情况等特征有关。当地下水补给地表水时，泥沙不会堵塞其通道；但是，当在地表水体补给地下水的情况下，地表水体中的泥沙便会淤塞水流通道，这种情况特别容易发生在洪水期间。(3)在天然状

10、态下，河流和湖泊可能接受地下水的补给，也可能补给矿区地下水，但在矿床开采以后，则多成为矿床直接充水含水层的补给来源。(4)地表水作为充水水源经常构成定水头的补给边界，成为矿井水较稳定的主要来源，水量稳定，不易疏干。(5)地表水如果通过井筒、岩溶、断裂带、老空区等途径直接贯通井下，往往会造成淹井和人员伤亡的事故，危害极大。2010年8月10日，吉林省一煤矿发生突水事故，导致18名旷工死亡，矿井被淹，直接经济损失2300多万元。事故直接原因：矿井东侧紧临大罗圈沟河，大罗圈沟河上游突降暴雨，使得河水水位暴涨。河水裹着砂石、树木等杂物，冲入大罗圈沟河，造成河道局部堵塞，漫堤淹井，导致事故发生。事故教训

11、：矿方对周边地表水体动态情况调查不清，使得安全隐患不能及时被排除，未考虑到一旦水体发生突发情况，会造成难以估量的损失。在大罗圈沟河水位暴涨，已出现淹井险情的情况下，矿方不但不执行政府立即撤人的指令，反而强令工人冒险入井拆撤设备，导致人员死亡事故。第三节孔隙水、裂隙水、岩溶水水害特征一、孔隙水水害特征孔隙含水层是指地下水储存与运移于组成含水层的固体颗粒之间的孔隙之中的含水层。孔隙含水层主要分布于疏松未胶结或半胶结的新生代地层中。孔隙含水层的富水性一般较裂隙含水层和岩溶含水层要均一。它多以比较均一的渗入形式向矿井充水，有时也造成流沙溃入矿井。孔隙含水层的透水性主要取决于岩性颗粒大小及分选程度、磨圆

12、程度含黏土成分的多少，特别是土成分的多少对含水层的渗透性影响很大。孔隙含水层一般埋藏较浅易于得到大气降水和地表水的补给。它与地表水体的联系和大气降水的渗入强度往往是决定矿床充水量大小和变化过程的重要因素。孔隙含水层对煤矿充水主要有3种类型：煤系本身以含孔隙水为主的煤矿床。煤层露头部位或其浅部直接上覆有孔隙含水层的煤矿床。巨厚孔隙含水层组覆盖下的煤矿床。2009年7月22日，黑龙江鸡西市一煤矿发生一起孔隙含水层透水事故，死亡23人，直接经济损失1200万元。事故直接原因：井田区域内冲击层较厚，在遭遇区域强降水后，使得原有的各类孔隙裂隙为入渗雨水所充满，井筒周围岩层及其上覆冲积层含水达超饱和状态；

13、水体从裂隙渗流到井筒，破坏了井筒周围的岩土稳定性，使井筒现有支护方式和支护强度不能抵御上覆饱水冲积层压力和水沙冲击，井筒围岩和支护垮塌，上覆水泥沙溃入井下，导致水灾事故发生。二、裂隙水水害特征1.裂隙水的特点裂隙水是指赋存于坚硬岩石裂隙中的水。它有以下特点：(1)裂隙水空间分布不均匀。局部发育，呈脉状分布，导致同一岩层中相距很近的钻孔水量悬殊。(2)渗透的各向异性。一般第三方向不发育，空间展布具有方向性，不同方向发育差异。(3)水力联系不统一。裂隙连通性较差，很难形成统一的含水层，当不同方向相连通时形成裂隙含水系统。2.裂隙水的水害特征(1)以裂隙充水为主的煤田中，井巷开拓时突水很不均一，突水

14、点分布具有一定的方向性。裂隙水害的危害大小，主要取决于裂隙充水量和连通性，当采掘中遇有大的含水体连通的裂隙或裂隙充水量很充沛时，往往易造成突水，威胁矿井的安全。(2)以裂隙充水为主的煤田中，岩层渗透性能随着埋藏深度的增大而减小，是与岩石的裂隙发育程度随着埋藏深度的增大而减少的规律相适应的。(3)组成裂隙含水层的岩石性质一般为坚硬或半坚硬岩石，在我国西北区的一些早侏罗世煤田中还广泛分布有“火烧岩”，也形成一种特殊的裂隙含水层。火烧岩含水层是由于煤层的自燃而使其上覆岩层烘烤变质而形成火烧岩带，所成为一种特殊的裂隙含水岩层。火烧岩埋藏浅、透水性强，易于接受大气降水的补给。由于主要是受大气降水补给，故

15、其分布的面积大小通常决定着其富水性的大小。三、岩溶水水害特征岩溶水，是指赋存于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中的地下水，又称为喀斯特水。岩溶水最明显的特点是分布极不均匀。在可溶性岩层裸露于地表的补给区，入渗补给有2种方式：一种为灌式补给，在低洼处汇集一定量的降水，通过漏斗或落水洞灌入地下，有时，整条河流通过这类洞穴潜入地下；另一种为渗入式补给，通过地面上微小的裂隙，较缓慢地渗入地下，汇入岩溶通道和地下河系之中。岩溶水同时存在于由大小悬殊的孔隙、裂隙洞穴和通道组成的同一含水系统中，无压水流与承压水流并存，层流与紊流并存，总体上岩溶水以层流为主。岩溶含水系统一般水量丰富、水质优良，常作为大中型供水源，位于岩溶水分布地区的矿井，容易产生突然大量涌水，甚至造成淹井事故。岩溶含水层以顶底板突水、溃水集中出水等形式向矿井充水，无论在时间上和空间上的分布都是不均一的，而且充水强度也千差万别。在石灰岩含水层中开拓井巷，当它们没有揭穿岩溶水径流通道时，水量很小，甚至无水；当遇到岩溶发育地段时，水量将突然变得很大，甚至超过矿井的排水能力而淹井。在岩溶地区，往往在几百乃至上千平方千米之内，岩溶水可通过一个泉或泉群集中排泄；而补给区