紀(jì)亞萍
(四川省煤礦搶險(xiǎn)排水站,四川 成都 610000)
我國(guó)煤田水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,煤礦水害事故頻發(fā),嚴(yán)重威脅煤礦生產(chǎn)安全和人員安全。發(fā)生水害事故后的應(yīng)急救援行動(dòng)是保障人員生命安全的最后一道防線。對(duì)于礦井水害事故的救援,需要以預(yù)防為主,做到防治結(jié)合,盡可能在源頭處將水害出現(xiàn)的路徑切斷,降低二次水害和次生災(zāi)害出現(xiàn)的概率,在進(jìn)行搶險(xiǎn)與救援時(shí),需要保障高效和有序,以減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失,做好安全工作,維持礦井救援的工作秩序[1]。
多數(shù)透水事故發(fā)生時(shí),來水會(huì)迅速將采區(qū)和巷道淹沒,阻斷逃生通道,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)人員傷亡,同時(shí)會(huì)帶來財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)礦井造成毀滅性傷害。特別是老空水透水沖擊力強(qiáng),對(duì)巷道、通風(fēng)等系統(tǒng)造成不可逆的破壞。老空區(qū)積水水質(zhì)惡劣,對(duì)礦井中機(jī)電設(shè)備和供電電纜腐蝕性強(qiáng),水體浸泡嚴(yán)重影響設(shè)備和電纜的絕緣能力,增加了之后的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的難度。與此同時(shí),在礦井下發(fā)生透水事故時(shí),矸石、煤渣、泥沙等沖積物大量淤積堵塞巷道,影響救援人員的正常行動(dòng),延長(zhǎng)了應(yīng)急救援的時(shí)間[2]。透水事故的發(fā)生常伴隨著瓦斯聚集、頂板垮塌等次生災(zāi)害,嚴(yán)重威脅井下人員的生命安全。
事故初期,礦井值班領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)立即進(jìn)行初始評(píng)估,分級(jí)上報(bào),啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,并盡快掌握井下情況。具體如下:①確定透水地點(diǎn)、透水水源、透水時(shí)間,初步估計(jì)來水量大??;②掌握井下作業(yè)人員數(shù)量,快速組織人員撤離至安全區(qū)域,確定被困人員分布情況,判斷遇險(xiǎn)人員可能會(huì)選擇的逃生路線和避難點(diǎn);③確定來水途徑區(qū)域,了解巷道支護(hù)情況及沖擊水頭對(duì)巷道系統(tǒng)的破壞程度;④對(duì)可用于排水救援的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行清點(diǎn)掌握。
搶險(xiǎn)救援實(shí)戰(zhàn)不同于任何形式的應(yīng)急演練,突發(fā)性、不確定性因素多,救援指揮決策必須時(shí)刻把握動(dòng)態(tài)變化,制定動(dòng)態(tài)方案[3]。具體如下:①對(duì)透水事故出現(xiàn)之前的人員分布狀況進(jìn)行探查,調(diào)查礦井下的生存地面條件;②對(duì)礦井下出水位置的影響范圍進(jìn)行掌握,對(duì)透水性質(zhì)進(jìn)行判斷,判定出水水源與補(bǔ)給條件,安排救援人員隨時(shí)監(jiān)測(cè)井下水位變化情況,為之后應(yīng)急救援措施的采取提供參考;③確定出水點(diǎn)數(shù)量,根據(jù)其分布情況采取相應(yīng)封堵措施,控制水位上升速度;④組織專業(yè)救援人員開展井下探查,掌握巷道支護(hù)情況,輔以防冒頂片幫措施,創(chuàng)造可安裝排水系統(tǒng)的巷道條件;⑤修復(fù)礦井提升系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng),對(duì)水泵房和變電所進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù);⑥提升井下排水能力,保證排水量大于涌水量,對(duì)井下水位的上升速度進(jìn)行控制;⑦加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)的管理,防止有害氣體涌出與聚集,擴(kuò)大事故的影響[2,4]。
2019-12-14,四川宜賓杉木樹煤礦發(fā)生透水事故,5 人遇難,13 人被困,經(jīng)88 h 救援成功獲救。該礦井的地質(zhì)條件比較復(fù)雜,開采煤層的埋深很深,且由于該煤區(qū)開采歷史長(zhǎng),小煤礦和老窯井分布廣,數(shù)量多,大量采空區(qū)常年接受大氣降水直接或間接補(bǔ)給,從一定程度上影響了礦井的水患防治工作[5]。透水水源為相鄰煤礦的采(老)空積水,水量大,水頭急,對(duì)井下巷道設(shè)施沖擊破壞大,多處巷道被淹,救援難度大。
事故發(fā)生后,各級(jí)政府和應(yīng)急部門立即成立現(xiàn)場(chǎng)指揮部,組織展開救援行動(dòng)。救援關(guān)鍵如下:①確定人員被困區(qū)域;②高效抽排水作業(yè);③保證人員被困區(qū)域生存條件;④巷道清淤,打通救援通道。其中,提高井下排水能力是救援能否成功的先決條件,要想快速安裝大型的排水設(shè)備,必須保障使用技術(shù)的合理性,進(jìn)而能夠以很快的速度將礦井下的積水排出。綜合分析礦井的水害類型和特點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件制定快速排水技術(shù)方案,建立大流量排水系統(tǒng),不斷完善應(yīng)急救援方案適應(yīng)井下狀況,保證應(yīng)急救援行動(dòng)順利開展。
排水系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè),以隨時(shí)掌握和調(diào)整運(yùn)行狀況。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有:水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況、啟動(dòng)器電流變化情況巷道積水水位變化情況、管路系統(tǒng)狀況及有害氣體濃度。通過運(yùn)行監(jiān)測(cè)排查安全隱患,避免運(yùn)行故障延誤救援。
該透水事故中能成功營(yíng)救13 名被困人員關(guān)鍵在于科學(xué)決策、科學(xué)施救以及過硬的技術(shù)、裝備支撐。救援行動(dòng)緊張有序,各階段決策設(shè)計(jì)準(zhǔn)確高效,充分考慮各種影響因素,根據(jù)不同排水階段調(diào)整排水作業(yè)方案,特別是排水量達(dá)550 m3/h 的大型排水系統(tǒng)的成功鋪設(shè)大幅提高排水能力,保證應(yīng)急救援行動(dòng)的有效性,并避免了救援人員自身傷害風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況正確的評(píng)估和決策,是確保應(yīng)急對(duì)策科學(xué)有效的重中之重。
水害不但會(huì)對(duì)煤炭開采的安全造成影響,還會(huì)對(duì)礦區(qū)的環(huán)境造成污染。在礦井水害事故發(fā)生之后,需要按照具體狀況有針對(duì)性地制定應(yīng)急救援的預(yù)案,并且按照現(xiàn)有的救援設(shè)備和材料動(dòng)態(tài)修正救援預(yù)案。方案在得到優(yōu)化之后能夠使井下的給水排水方案更加有效,通過多方協(xié)調(diào),能夠保障救援體系的高效運(yùn)行。在水害出現(xiàn)時(shí)需要按照受災(zāi)的狀況來對(duì)應(yīng)急救援預(yù)案進(jìn)行制定,科學(xué)調(diào)配救援人員與救援設(shè)備,以達(dá)到最好的救援效果[1]。按照井下實(shí)際情況進(jìn)行救援設(shè)備分配和救援人員分工,整個(gè)應(yīng)急救援體系需要具備簡(jiǎn)單明了、快速高效的特點(diǎn),將救援現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況清晰地反映出來。
在礦井發(fā)生水害必須進(jìn)行應(yīng)急救援的情況下,需要首先對(duì)井下情況進(jìn)行掌握,進(jìn)而按照掌握的情況對(duì)救援方案進(jìn)行制定,高效展開救援設(shè)備運(yùn)輸與安裝工作,幫助救援工作爭(zhēng)取更多時(shí)間??蚣芊譃椋核κ鹿示仍疀Q策、排水設(shè)備安設(shè)、井下水量監(jiān)測(cè),安裝排水設(shè)備之前需要仿真分析井下的水量,進(jìn)而將排水設(shè)備安設(shè)在最適合的位置,提升排水的效率。在井下發(fā)生透水之后,首先要做的工作是排水,并對(duì)排水設(shè)備的性能進(jìn)行掌握,隨后搜救井下的人員并將其解救。
建立科學(xué)的應(yīng)急救援的決策系統(tǒng)可以指導(dǎo)救援人員制定出更加合理的救援方案,能夠快速、準(zhǔn)確、直觀反映水災(zāi)險(xiǎn)情的決策系統(tǒng)可以為排水救援措施的調(diào)整提供依據(jù),并運(yùn)用模擬分析檢驗(yàn)方案可行性。同時(shí),設(shè)備的運(yùn)輸與存儲(chǔ)需要滿足應(yīng)急救援的要求,能夠快速對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)用。
應(yīng)急救援的決策系統(tǒng)的組成包括管理礦井資料、礦井地圖、排水方案,管理救援設(shè)備,同時(shí)涵蓋設(shè)備選型、設(shè)計(jì)排水及顯示災(zāi)情動(dòng)態(tài),各功能不僅可以獨(dú)立運(yùn)行,還能夠互相配合,指導(dǎo)救援人員作出正確的決策。在排水救援決策系統(tǒng)中應(yīng)把握以下兩點(diǎn):①正確反映井下的水害險(xiǎn)情。反映透水區(qū)域的模擬分析或動(dòng)態(tài)系統(tǒng)能夠直觀顯示井下數(shù)據(jù)和畫面,將井下巷道與采面布置狀況、排水與通風(fēng)機(jī)電設(shè)備的位置、水文地質(zhì)的信息提供給救援人員,對(duì)井下水害的出現(xiàn)位置進(jìn)行掌握,了解突水量與水害出現(xiàn)原因,明確實(shí)施救援的條件,以便為之后的救援提供指導(dǎo)。②制定科學(xué)有效富有能動(dòng)性排水設(shè)計(jì)方案。排水設(shè)計(jì)在決策系統(tǒng)中占據(jù)著核心位置,在設(shè)計(jì)時(shí)需要按照決策結(jié)果,并參照過去的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合井下水文地質(zhì)條件分析、人員生存條件分析及水害狀況,由有關(guān)的救援專家指導(dǎo)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能預(yù)見救援過程中水位、巷道條件、排水點(diǎn)位、儲(chǔ)水空間的動(dòng)態(tài)變化,規(guī)劃排水通道,進(jìn)而為科學(xué)的布置人員和排水系統(tǒng)提供支撐,為制定更加高效的救援指令提供參考。
透水事故是煤礦安全生產(chǎn)的一大威脅,如果井下出現(xiàn)水害事故,應(yīng)急救援工作的主要任務(wù)便是解救被困人員和減少礦井受到的損失。而排水系統(tǒng)是應(yīng)急救援行動(dòng)最核心、最關(guān)鍵的一環(huán),在進(jìn)行礦井應(yīng)急排水的過程中需要遵照應(yīng)急救援體系框架,認(rèn)真研究決策,制定出符合實(shí)際且可行性高的方案,設(shè)定預(yù)期救援目標(biāo),做好管理工作,提升方案制定的效率,進(jìn)行規(guī)范化的應(yīng)急救援工作,不但能減弱事故的影響,而且能縮短救援的周期,把好生產(chǎn)安全的最后一道防線。