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錢江晚報:礦井透水后 救援為何這么難
發布:2021-12-27 10:46


12月15日23時許,山西省孝義市西辛莊鎮杜西溝村發生一起非法盜采煤炭引發的透水事故。經過近40多個小時營救,12月17日晚,20名被困人員成功升井,另有2人遇難。

  此次事故救援已經結束,但礦井透水的問題引人深思。礦井事故救援是世界性難題,比如英國威爾土礦難、法國科瑞爾斯礦難等都造成了嚴重傷亡。搶險救援具體難在哪?

  浙江科技學院深部工程研究團隊,近年來在中國科學院院士何滿潮的親自指導下,一直從事煤礦高水壓高溫高地應力環境下的災害防治研究。本期科學匯,邀請了浙江科技學院土木與建筑工程學院副院長、中國礦業大學(北京)深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室博士后鄒寶平為同學們開講。

判斷事故有多嚴重 要看礦井透水水源類型

  礦井透水是什么?顧名思義,一般指在坑道里采挖煤礦的時候,挖穿了洞壁接通地下水或積水的廢棄坑道,從而引發的事故。

  透水會造成遇險人員被水沖走、淹溺等直接傷害,或造成窒息等間接傷害,也容易因巷道積水堵塞造成遇險人員被困災區。大量突水還可能沖毀巷道支架,造成巷道破壞和冒頂,使災區的有毒有害氣體濃度增高。

  至于透水事故的嚴重程度,要看礦井透水水源,主要包括地表水、含水層水、斷層水、老空水(煤礦開采遺留下一部分采空區,廢棄后形成的老窯積水)等。地表水的潰入來勢猛,水量大,可能造成淹井,多發生在雨季和極端天氣情況下;含水層透水來勢猛,當含水層范圍較小,持續時間短,易于疏干,而當范圍大時,則破壞性強,持續時間長;斷層水補給充分,來勢猛,水量大,持續時間長,不易疏干;老空水是煤礦重要充水水源,以靜貯量為主,來勢猛,破壞性強,但一般持續時間短,老空水常為酸性水,透水后可能伴有有害氣體涌出。

  根據以上透水水源類型可知,透水事故容易發生在接近老空區、含水層、溶洞、斷層破碎帶、出水鉆孔地點、有水灌漿區以及與河床、湖泊、水庫等相近的地點。

  煤礦是高危行業領域。據2021年7月出爐的《2020年全國煤礦安全事故》統計,我國煤礦事故類型中涵蓋了水災、火災、瓦斯、煤塵、頂板、機電、運輸、爆破、沖擊地壓、煤與瓦斯突出以及其他等。按照事故數量統計,礦井透水的占比比較少。

  相對于火災、瓦斯、煤塵等事故,透水事故遇險人員具備較大的存活可能。這是因為透水事故發生后,受困人員往往具有較大生存空間,且無高溫高壓環境,有毒有害氣體濃度不會迅速增大。

  需要說明的是,此次孝義市發生22人被困這么大險情的原因,還是該處煤礦開采并不正規。該非法盜采煤礦的礦主私下采礦,并且在發生事故后不顧工人安危自己跑了。這樣的礦主,決定了無論是作業設備、人員經驗、作業安全環境以及開采進度把控等都很難達標。

救援究竟有多難 衣服的摩擦都可能導致爆炸

  雖說透水事故遇險人員存活可能較高,但此類救援的難度并不小。

  最大的難處,可能是一個“搶”字。搶奪時間,快速反應為救援爭取到了最大生機。搶救生命,每一個精準判斷,每一次臨場操作,都是直面生死的關鍵時刻。

  既然叫透水事故,全力加快排水是每次救援的難題之一。采取排、疏、堵、放、鉆等多種方法,救援隊會調集排水力量,采用大功率排水設備,加快排水進度,并根據水質的酸性、泥沙含量等情況,調集耐酸泵和泥沙泵進行排水。

  排水期間,要切斷災區電源,加強通風,監測瓦斯、二氧化碳、硫化氫等有害氣體濃度,防止有害氣體中毒,防止瓦斯濃度超限引起爆炸。同時,利用壓風管、水管及打鉆孔等方法,與被困人員取得聯系,向被困人員輸送新鮮空氣、飲料和食物,為被困人員創造生存條件,為救援爭取時間。在距離不太遠、巷道無雜物、視線較清晰時可考慮潛水進行救護。根據現場條件,救援隊還要采取施工地面或井下大孔徑救生鉆孔的方法營救被困人員,打通逃生通道。

  救援的另一個難點,是一個“變”字。在相關救護規程中,對透水事故有著原則性規定,但由于事故發生的突然性,采礦方法、地質條件及人員素質等不確定因素,現場處置并無統一的方式。救護隊達到現場后,就像打仗一樣,需要隨時研判、臨場應變、及時調整方案。

  被業內譽為“教科書式的經典案例”中,超常規的操作不少見。比如2017年10月的遼寧省阜新市萬達煤礦發生井下透水事故。

  當時,83名礦工被困在井下,局部瓦斯曾達到4%。4%意味著什么?一個火花、一根鐵絲的碰撞,哪怕衣服的摩擦都可能發生爆炸!救援人員下井實地勘查后,面臨兩難:水若不及時排出,礦工們可能隨時面臨瓦斯濃度過高窒息死亡;可若加速排水,隨時可能引起瓦斯爆炸……救援指揮部研判后決定:排水與稀釋瓦斯濃度同步進行。這樣,救援人員需要一邊指揮調整回風系統,一邊優化稀釋瓦斯方案。所有人屏氣凝神了20多分鐘后,瓦斯監測儀才停止了報警,濃度下降到了1%以下。最終,83名礦工成功獲救,救援人員無一人傷亡。

  應急救援是“明知山有虎、偏向虎山行”的工作,集專業性、業務性、技術性、實戰性于一體。礦井周邊水文地質條件復雜,排水難度大,還要謹防瓦斯泄漏。井下更是險象環生,每次救援要不斷克服一個又一個困難,除了應對隨時可能發生的突發情況,還得全力以赴準備多套方案。

掛汗、掛紅、水叫

都是透水的征兆

  那么,當救援人員爭分奪秒時,井下被困人員又該怎么做呢?

  其實,井下采掘工作面發生透水之前,一般都有某些征兆,可以預警,便于礦工及時撤退。比如巷道壁和煤壁滴水“掛汗”、煤壁出現鐵銹“掛紅”、聽到水的“嘶嘶”(俗稱“水叫”)聲、工作面空氣變冷、巷道底板鼓起淋水、水量突增出現流沙等。

  井下一旦發生透水事故,工人應以最快速度通知附近地區的工作人員一起按照規定的避災路線撤出。要特別注意“人往高處走”,切不可進入低于透水點附近下方的“獨頭”巷道。撤離前,設法將撤離的目的地告知調度中心。人員撤出透水區域后,應立即將防水閘門緊緊關死,以隔斷水流。

  在無法撤至地面時,被困人員應緊急避險,迅速撤往地勢較高的安全地點,等待救援人員營救,嚴禁盲目潛水等冒險行為。

  在避災期間,遇險礦工要做好長時間避災的準備。班組長可以組織自救互救,安排人員輪流觀察水情,監測氣體濃度變化,盡量減少體力和空氣消耗。如果被困期間斷絕食物,應努力克制自己,不吃雜物充饑,難耐之下飲用井下水時,應該用紗布或衣服過濾。

  等生命通道打通后,營養液、藥品、衣物將源源不斷地順著鉆孔送往地下。下井后,救援人員會邊排水邊拍管子,向生還人員傳遞信息。被困人員要想辦法與外界取得聯系,可用敲擊等方法有規律地發出呼救信號。

  原文鏈接:礦井透水后 救援為何這么難


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