煤矿立井冻结施工中出水事故分析

2022-09-10

煤矿立井是连接井下和外界的重要童傲。施工人员通过这个通道将施工用的材料、设备等进行提取、运输等, 是将煤矿的矿物进行运输的重要运输系统。近年来随着煤矿开采工作任务不断加大, 一些地区的煤矿立井施工过程中由于受到若干因素的影响, 使得出水事故时有发生, 不仅影响施工的进度, 也严重威胁着施工人员的人身安全。对于施工中的煤矿立井发生出水事故的原因进行分析并进行相关措施的制定, 对于管理煤矿立井、防范事故发生具有重要意义。

一、煤矿立井冻结施工工程规范

立井冻结施工中出现出水事故, 一般发生在井筒掘进至含水岩层时。出水事故的表现为;随着井筒掘进深度的增加, 涌水伴随流沙涌, 导致片帮、抽帮现象出现, 使得井筒无法继续强行掘进。按照煤矿安全施工规程的施工要求, 立井冻结施工在前期准备阶段需要遵守35天的冻结时间规定, 井帮的温度差保持在盐水去回路的2.5摄氏度左右。注意观察冻结后的井水文孔水位与外界水位之间发生的联系, 如果在这个阶段就出现了出水情况, 则必须马上排查原因。

二、出水事故原因分析

(一) 首先要对煤矿立井冻结施工项目所在的地质进行勘察。包括施工设计构造问题, 周围环境中温度、土壤、土层结构、地质地貌等等, 都要详细分析, 并将水文地质情况记录下, 作为分析出水事故的资料加以严格保存。

(二) 导致煤矿立井冻结施工中出现出水事故的原因, 多半是由于对项目水文地质的分析不足造成。施工前, 如果对煤矿立井冻结施工的勘查工作没有做大认真、详实, 则很可能会由于对周边的自然因素看差不透彻, 导致冻结施工中出现出水事故。在工程施工中, 按照水文地质的分析, 结合煤矿立井冻结施工要求和规定, 井筒和供水水井间的距离应在三百米左右。如果由于考虑步骤造成实际施工中井筒和供水水井的距离没有达到三百米或者远远超过三百米, 那么很可能会给工程施工带来安全隐患, 导致出水事故的发生概率增大[1]。

(三) 当煤矿立井冻结工程施工中有出水事故发生, 必须要将一些可能导致风险发生的环节加以排查。

首先是水温观测孔的深度, 是否符合设计规范要求, 是否符合施工现场的地质条件, 是否施工的实际尺寸与设计的深度不符合, 这都是施工中需要特别加以关注并且进行排查的。如果上述问题没有进行排查, 就有可能导致出水事故发生。因此按照煤矿安全规程进行水文观测孔的深度测量和调整对于立井冻结工程至关重要。

第二, 检查施工项目中的测温点的分布和运行请款, 这是由于测温点的布置一般是位于隐患较多的位置。如果隐患具有发生事故的较大概率, 则需要对测温点进行加密, 避免由于测温点位置的偏差导致隐患被忽视。

第三, 方案设计的误差也是造成煤矿立井冻结施工中出现出水事故的原因。方案设计好后在实际的施工中还会遇到各种因素的干扰, 使得差异冻结的情况无法进行准确的判断, 因此得出的冻结的真实情况准确率较低, 最终影响凿井速度, 使得方案的可信度不高。

第四, 水源井的施工需要先对水源井的位置进行勘测, 然后根据水源井与井筒的位置进行施工的布设和调试。如果施工中没有认真勘测水源井的位置, 最终导致水源井与井筒的位置和距离过大或者过小, 也是导致出水事故发生的原因。

第五, 煤矿立井冻结孔施工中, 必须要注重细节的处理, 如冻结孔的质量等。冻结孔的质量豪华直接影响到施工质量的高低。

首先, 在没矿立井冻结施工中, 设计图纸要求是必须要严格遵循的。但是如果实际工作中不按照设计图纸进行施工, 或者随意改动设计图纸的要求, 例如将制冷机组的数量进行更改, 那么就会给制冷的维护工作带来不便, 使得稀管手打哦的压力过大, 最终出现出水事故。

第二, 在井筒施工中发现有地下水水量增加的吉祥, 如果不马上停止施工检查水量增加的原因而继续施工的话, 一旦出水事故发生就是无法补救的。

三、煤矿立井冻结施工的补救措施

(一) 将煤矿内部的水井关闭, 防治地下水水流过大产生渗水。关闭期间, 工业和生活用水要从附近水源井汲取。

(二) 对天窗开放的位置要进行合理的布设, 保证地下流下的时候能够正对天窗。可以将测温孔的位置改为冻结口, 然后局部冻结表土块。

(三) 使用温度测量仪测量盐水的温度, 如果盐水的温度降低到零下三十一度后, 可以关闭冻结壁窗口, 等待10天后再开工。

(四) 提前进行水源井的选择工作。选取不对周围底层冻结区域基本没有影响的位置进行水源井的选择。确保水源井的位置正对水流上方, 与井筒的距离再400米。

(五) 按照煤矿安全规定, 将冻结壁圈定后试挖, 保证谁水文孔冒出的水保持长期的稳定水量。

(六) 采取措施保证冻结壁的交圈施工按照施工要求进行, 确保施工要求全部符合相关规定要求, 才能顺利地开始施工试挖[2]。

结语

从已完工的煤矿立井冻结施工项目来看, 冻结施工对于透水井筒的井壁修复及保证下部井筒安全掘砌方面是具有独特优势的, 但是在处理透水立井冻结的设计与施工中也面临着一些问题, 尤其是出水事故的出现, 需要引起足够的重视和进一步的改进。煤矿立井冻结施工的出水事故产生的原因多种多样, 为避免意外事故的发生, 再施工前期、施工阶段和施工后期, 都要对自然因素加以认真勘察, 对先进技术进行仔细的比对和分析, 对施工区域的水文条件进行必要的施工检查和勘测, 最红得出不受水文条件制约的额施工进度要求和施工质量管理要求, 保证工程的顺利交付使用。

摘要：煤矿历经冻结施工中的出水事故时有发生, 分析其事故发生原因, 因素众多, 但后果一般都是十分严重。严重影响施工进度, 威胁井下施工人员的生命安全。本文对工程施工实际进行阐述和分析, 按照工程施工规范, 找到煤矿立井冻结施工中中出水事故导致的原因、有效的预防措施和事故发生后的应急措施等, 期望能够对避免事故发生, 提升施工质量具有参考价值。

关键词：煤矿立井施工,出水事故,原因分析