突水事故的案例
突水事故原因和災(zāi)害管理(Inrush and Inundation in Underground Mine)
1 引言
2021年6月10日中午，山西省忻州市代縣聶營鎮(zhèn)大紅才鐵礦4號(hào)井發(fā)生突水事故，13人被困在井下。截至目前(2021年6月16日 11:00am)為止，已經(jīng)過去了整整6天，6月14日凌晨1時(shí)30分開始至8時(shí)09分，搜救出3名遇難者; 6月15日下午至晚上9點(diǎn), 又搜救出2名遇難者。16日上午, 又找到6名遇難者. 至此, 已經(jīng)搜救出11名礦工的遺體, 還有2名礦工未被發(fā)現(xiàn). 目前, 水位已從最高水平下降了36.5米，基本上排干了巷道內(nèi)積水, 巷道排水斜長335.25米, 據(jù)此可以推算出巷道坡度大約在6.3度, 而根據(jù)13號(hào)報(bào)道的排水?dāng)?shù)據(jù), 推算出的巷道坡度大約在3度左右. Anyway, 這個(gè)筆記從技術(shù)的角度簡要總結(jié)了發(fā)生突水事故的原因和突水災(zāi)害管理對(duì)策. 文中部分?jǐn)?shù)據(jù)來自于Golder Associates 澳大利亞分公司采礦工程師Bringemeier的論文.
[應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困
[應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位
經(jīng)驗(yàn)的和理論的突水預(yù)測(cè)
2 突水事故原因
突水事故是地下采礦的一個(gè)主要災(zāi)害, 世界范圍內(nèi), 所有的采礦國家都發(fā)生過突水事故. 大多數(shù)的突水事故發(fā)生在煤礦, 但有時(shí)也發(fā)生在非煤礦, 例如大紅才鐵礦. 美國、澳大利亞、加拿大和英國的礦山工作、健康和安全法規(guī)、準(zhǔn)則和實(shí)踐守則(HSE,1993年)認(rèn)為，突水和礦井淹沒是地下采礦工程的一種主要災(zāi)害，極有可能造成人員傷亡，對(duì)礦山生產(chǎn)或礦山廢棄造成嚴(yán)重的不利影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 在過去20年內(nèi), 全世界估計(jì)有有至少10,000人在礦井突水事故中喪生.(Chakraborty，2008，EDI 2010，Powell等人2010)。
展開 [應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位(GPS in Underground Mining)
2021年6月10日中午，山西省忻州市代縣聶營鎮(zhèn)大紅才鐵礦4號(hào)井發(fā)生突水事故，井下13人被困([應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困)。截至目前為止，已經(jīng)整整過去了72小時(shí)，雖然還在努力救援，但至今沒有找到被困人員的位置。
在<智利圣何塞(San Jose)銅金多金屬礦救援鉆探計(jì)劃>一文中曾經(jīng)提到，當(dāng)井下事故發(fā)生之后，對(duì)于暫時(shí)還存活下來的人來說，最悲慘的境況是所有出口被堵死，地面救援不知道井下人所處的位置，這給救援帶來了極大的困難。
近年來隨著通訊技術(shù)和4G/5G網(wǎng)絡(luò)的普及，井下GPS應(yīng)用得到了快速發(fā)展，一些礦山已經(jīng)開始運(yùn)用GPS定位人員和設(shè)備在井下的活動(dòng), 但目前的通訊技術(shù)和設(shè)備還不能真正滿足礦井的需求。華為這類公司應(yīng)該首要開發(fā)能適用于井下的，所有礦山企業(yè)能負(fù)擔(dān)得起的GPS技術(shù)，保證在任何環(huán)境條件下控制室能夠準(zhǔn)確定位井下作業(yè)人員的位置。顯然，這對(duì)任何事故的救援都是有益的。
當(dāng)井下發(fā)生突水，沖擊地壓，爆炸這類突發(fā)性事故時(shí)，避難硐室基本不起作用，因?yàn)楦緵]有時(shí)間去避難硐室避難，因此目前被困的13人大概率下不能進(jìn)入到避難硐室，生存的機(jī)會(huì)非常渺茫。
展開 經(jīng)驗(yàn)的和理論的突水預(yù)測(cè)(Inrush---Underground Mine Flooding)
1 引言
2021年6月10日中午，山西省忻州市代縣聶營鎮(zhèn)大紅才鐵礦4號(hào)井發(fā)生突水事故，13人被困在井下。截至目前為止，已經(jīng)過去了整整5天，6月14日凌晨1時(shí)30分開始至8時(shí)09分，已經(jīng)搜救出3名遇難者。在隨后的這一天, 還沒看到其它進(jìn)展. 這個(gè)筆記簡要描述了當(dāng)?shù)叵碌V井發(fā)生突水時(shí)可能的遇難情形以及經(jīng)驗(yàn)的和理論的突水預(yù)測(cè)方法.
[應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困
[應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位
2 可能的遇難情形
當(dāng)?shù)V井內(nèi)突然涌入大量地下水后, 水位會(huì)立即上升, 地下水通過巷道會(huì)進(jìn)入到豎井, 封堵了空氣的進(jìn)路. 下面顯示了一個(gè)簡單的礦井涌水示意圖.
在這種情況下, 采礦人員可能來不及逃跑而發(fā)生遇難事故. 可能的遇難情形有如下幾種:
(1) 碰撞致死. 當(dāng)突水發(fā)生時(shí), 水流的巨大沖擊力會(huì)把人直接拋向巷道的兩壁, 采礦巷道既不是游泳池也不像高速公路的隧道, 狹小的空間和迂回的路徑會(huì)導(dǎo)致人立即失去行動(dòng)能力;
(2) 水淹致死. 即使上述情形沒有發(fā)生, 隨著水位的不斷升高, 人會(huì)被淹死. 特別是夾雜著大量巖粒的水流嗆入到口腔系統(tǒng), 會(huì)立即阻塞呼吸系統(tǒng), 導(dǎo)致最終被淹死.
(3) 窒息而死. 如果地下水進(jìn)入到豎井(主井,副井或回風(fēng)井), 一旦形成閉環(huán)系統(tǒng), 沒有了空氣, 即使不被淹死, 也會(huì)慢慢因缺氧而死亡.
展開 巖土動(dòng)態(tài)簡報(bào)|基坑開挖|頂板冒落(6/18/2021)
另外, 事故造成2人骨折受輕傷、1人表皮擦傷。
基坑發(fā)生坍塌是基坑開挖過程中經(jīng)常遇到的事情, 不足為怪, 但很少會(huì)導(dǎo)致人員死亡, 一般來說, 由于基坑的開挖空間相對(duì)較大, 如果基坑邊坡發(fā)生大的坍塌, 總會(huì)有征兆出現(xiàn), 例如開挖附近的地表出現(xiàn)裂縫, 基坑壁向內(nèi)側(cè)有較大位移等. 而且事故發(fā)生在白天, 因此事故發(fā)生得很意外.
4 頂板冒落事故
2021年6月16日上午8時(shí)左右，山西晉柳能源有限公司所屬臨縣泰業(yè)煤礦二采區(qū)集中運(yùn)輸巷發(fā)生冒頂事故，7人被困。幸運(yùn)的是本次事故沒有造成人員傷亡. 據(jù)悉, 已于被困人員取得聯(lián)系, 井下通風(fēng)和通訊正常，救生孔已經(jīng)打通，食物和飲品已經(jīng)送達(dá)，救援工作正在有序進(jìn)行。
最近發(fā)生的另一起頂板冒落事故是2021年5月26日, 山東省微山縣棗礦集團(tuán)新安煤礦，那次事故導(dǎo)致6名礦工被困, 最后3人被成功救出. (頂板冒落(Roof Collapse)數(shù)據(jù)集更新---動(dòng)態(tài)分析)
5 機(jī)械事故
2021年6月17日2時(shí)05分，沈陽焦煤股份有限公司紅陽三礦西三采區(qū)膠帶巷在進(jìn)行本煤層水裂壓裂過程中，壓裂泵三通接頭爆裂崩人，造成一人受傷，經(jīng)搶救無效死亡。事故原因正在調(diào)查中。
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鐵路工程復(fù)雜巖溶隧道施工地質(zhì)工作方法，看世界級(jí)難題怎么解決？
施工地質(zhì)工作成果
突水突泥預(yù)報(bào)
宜萬線鐵路隧道在施工過程中發(fā)生了9次大型的突水突泥，除了個(gè)別因?yàn)楦鞣N復(fù)雜原因未能預(yù)報(bào)出之外，其它的都做出了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。
宜萬線鐵路隧道施工超前預(yù)報(bào)了28次高壓突水，如成功預(yù)報(bào)馬鹿箐隧道進(jìn)口泄水洞XDK255+701出水、平導(dǎo)PDK255+655～+696出水，預(yù)報(bào)野三關(guān)隧道IIDK124+680～+650段巖溶裂隙涌水，涌水量為6000m3/d左右，水壓0.75MPa。齊岳山隧道長距離超前預(yù)報(bào)探測(cè)中，物探資料顯示PDK364+007～+015段圍巖軟弱異常，有溶洞富含水，超前鉆探驗(yàn)證在PDK364＋008后確實(shí)存在富水溶腔，由于預(yù)報(bào)準(zhǔn)確、措施得當(dāng)沒有造成事故。
超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中有10次是水平鉆孔或超長炮孔發(fā)現(xiàn)的高壓突水現(xiàn)象，如云霧山隧道DK244+901掌子面的涌水（含突泥2000m3）就是超長炮孔發(fā)現(xiàn)的。
大型溶腔預(yù)報(bào)
宜萬線隧道在施工過程遭遇了大型充填或非充填溶腔36處，除魯竹壩DK204+610～+640溶腔外都作出了預(yù)報(bào)，如云霧山隧道出口Ⅰ線DK247+547大型溶腔、大支坪進(jìn)口在DK133+000附近（包括Ⅱ線）順層發(fā)育的較大規(guī)模溶腔、金子山隧道IIDK264+870～+840段充填碎石土的溶腔，超前物探和超前水平鉆探均取得較好的效果。
結(jié)語
對(duì)于復(fù)雜巖溶隧道的施工應(yīng)成立專門的施工地質(zhì)工作機(jī)構(gòu)，制定施工地質(zhì)工作管理辦法，明確建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理各方職責(zé)，將施工地質(zhì)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作納入施工工序，嚴(yán)格執(zhí)行。
開工前應(yīng)進(jìn)行巖溶隧道的風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估，確定巖溶隧道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
根據(jù)巖溶隧道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，制定隧道施工地質(zhì)工作細(xì)則，確定隧道各段的施工地質(zhì)級(jí)別和地質(zhì)工作內(nèi)容。
確定超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的級(jí)別，明確施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容、形式和工作方法。
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