摘要

对与水有关的灾害的应急对策是中国许多煤矿作业的重要组成部分。 它通常包括事故预防和救援对策。原则上，预防总是最优先考虑的，其次是救援。预防措施取决于彻底了解矿井水文地质，正确识别涌水风险水平，以及一个有效的水灾监测程序。应急救援是在事故发生时启动的。一个营救计划通常包括自救和互救程序。

关键词 水灾 应急响应 自救 互救 煤矿 中国

绪论

在中国煤矿事故中导致水灾害问题的因素包括过时的安全设备、煤矿开采环境中复杂的水文地质条件、对机制的不完全了解、工作人员缺乏应对灾难的训练和意识(吴和金1995；吴等人.2004)。一个相当准确的涌水预测和灵敏的预警系统对避免或减少水灾的频发十分重要。科学有效的煤矿水灾应急对策包括紧急组织，受过良好训练的应急团队和完整的应急救援设备，这个对策对水灾的控制和有效的应急救援组织很重要（国家煤矿安全监督局2004；边等人.2002）。

应急救援计划的主要内容包括以预防措施为主要重点的事故预防和应急救援。涌水风险应该通过彻底的地质和水文地质调查以及风险评估。在高风险地区，应采取积极措施确保任何一场水灾难都能得到尽可能妥善的控制。万一发生事故出现，应该立即实施组织有序的有关自救和互救的应急救援方法以应对水灾，减少人员和财产的损失。下面介绍了可以尽可能有效改进工作的应急措施。

1. 加强领导和改善对煤矿预防和管理的组织和团队的资金支持救援。我们的经验表明，对每一个可能面临水灾的威胁从而发生水灾的矿井，指定的工作小组是预防和预防工作的必要条件。总经理和矿山主管是这样一个团体的领导者。那矿山公司的首席工程师应负责技术管理。掌握矿山水文地质条件的总工程师的副手被指定负责任何与水有关的技术工作。取决于水文地质的复杂性地质调查部门应该是配备了一定数量的全职技术人员。他们的职责包括解决与水相关的问题的创新研究和收集监测数据。一个训练有素的钻井团队应该随时可用，并负责水灾害救援的设计与运行项目。至少在受到水灾威胁的每一个矿井需要需要建立特别资金来预防并应对水灾。这种特殊的基金可以从煤炭销售中获得。

2. 了解不同的水文地质条件从地区到地方的规模。因为煤炭行业使然，矿主们倾向于关注他们自己矿区的水文地质条件。他们可能会忽视这个地区水文地质条件。水文地质系统的边界很少与煤矿的边界发生冲突。通常情况下，一个煤田或一部分的工作区，甚至一小部分地区地下水系统。在单独地方的任何发现必须被整合到区域范围对水文地质条件进行技术上的有效分析。否则,人们可能得到一个关于水灾的不完整的，甚至是错误的结论 (吴和王2006;吴等人2006)。

3.在水灾预防和救助以及加强相关规定方面建立健全的管理系统。因为煤的沉积环境在中国有很大的不同，与煤有关的水文地质条件非常复杂。而矿井开发历史可能会使这一问题更加的复杂。中国可能是受到水的威胁灾害和与水有关的灾害的矿井如此多、如此严重的少数国家之一。多年来，中国专业人士开发了一些煤炭资源开采的基本原则。预防的基本原则是“检测是否有任何疑问，并仅在消除危险之后开采”。五个全面治理水害的管理措施是“防止、限制、疏散、排干和阻断”。“矿山水文地质管理”和“关于预防并治理水的煤矿的工作条例”(国家煤矿安全问题2004年监管局)要求：为了鼓励新技术、新方法和新设备的应用，应采取措施预防和治理水灾，加强对煤矿水灾害的监测，研究和开发预警系统并建立长期的预防机制来预防和应对矿井水灾。

4. 开发一个改善预防和救援的工程设施和隐藏问题的调查系统。公司和附属矿山需要建立一个调查系统来调查固有的水灾。应尽一切努力找到高风险地区，并消除潜在的水灾。忠实执行并每年更新水灾预防和控制。这笔资金应该得到保证。那矿山的排水能力必须与预测的最大水灾流量一致，尤其是雨季。在风险较高的地区为了隔离采矿水平和区域，要建涌水、防水的闸门。水闸可以挡住小区域的水灾。在正常的生产流程中，防水门必须定期检查维护以确保他们能有效地进行关闭。尽可能探索和应用地球物理或水文地球物理等新技术，提高检测含水的地质特征的准确度。如果自然条件下储存的煤炭不能安全开采，可采取灌浆等工程措施来减少或消除与水有关的风险。

5. 开发新的科学技术方法积极提高水灾的预防和控制。煤矿水灾的预防和控制必须依靠科学技术的进步。研究机构和煤炭企业应当密切合作开发新的方法预防水灾的发生，如果发生了，减小影响到最低限度。学术研究应该集中在煤炭行业经常会遇到的关键问题上。当前，煤炭行业应该有一个开放的心态并且愿意学习和探索新的方法来改进这个国家的科学技术含量和水平。

6.实施员工技能培训计划，提高他们减小水灾影响的能力。通过各种形式的教育培训，所有员工都应该熟悉关于防控水灾的各种条例和规定。员工应该了解涌水的征兆。征兆出现后，地下采矿应立即停止。采用适当的措施调查涌水的风险。为了杜绝突水事故的人员伤亡和财产损失，必须建立有效的沟通系统。所有安全出口和逃生路线都应该是明确标记以便矿工们可以在突水事故发生时，尽可能快的逃离危险区域。应迅速通知当地的水灾应急团队以便处于危险中的人们可以有效获救。与此同时，根据事故现场的水分布，所有排水设备都要马力全开，防止整个矿井被水淹 (周和方2005;庞等2003年)。

水灾的条件

在矿区，导致水灾发生主要有两个因素:水源和矿井中水源流动的通道。仅当有足够的水源和充足连接地下工作区域的通道时，矿井作业才可能受到水灾威胁。尽管水量充足，但是当水源和采矿地区之间的岩石组成是不渗透水的，一场水灾难可能不会发生。在很多情况下，可能导致水灾的条件是可以辨识出来的。识别和检测这些特征可以帮助避免重要的水灾害或者减少伤亡和财产损失(吴和李2002)。

下列症状表明普遍的含水条件:

1、工作面的顶部和地面的压力增加

2、梁柱和柱破断裂，

3、天花板的下沉和地板的升降，

4、湿软的煤床，

5、在煤的两侧饱含水或者有流动的水，

6、水流从小变到大，

7、铁锈水痕。

说明可能的突水的条件包括:

1、矿压力增加,

2、煤层的侧壁坍塌，

3、煤炭地板沉降,

4、工作面的温度下降，

5、可听的水流或嘶嘶声。

如果突水是由于松散的多孔中层含水层，在突水之前可以观察到下列迹象。

1、煤床的局部湿度，

2、从滴水到流水的变化，

3、水里有少量细沙，

4、浊水和清水交替，

5、随着时间的推移，沙子的含量会增加。

如果突水发生在一个废弃的矿区，，可以观察到以下迹象:

1、高浓度的瓦斯和硫化氢，

2、酸水,

3、水流湍急。

灾后应急对策

1、现场应急救援指挥站。在一场水灾难之后，现场紧急情况应该建立救援指挥站。矿山管理带头人应该积极组织救援团队，开展一切必要的紧急救援活动。迅速通知组织里的高级管理团队此事故。

2、对灾难基本条件的初步分析。紧急救援指挥官和学家应该迅速地收集所有用于确定救援行动的基础，即以下的参数数据：

(a)水灾的范围，

(b)水源,

(c)水流通过的通道的性质,

(d)事故的潜在影响区域，

(e)水量,

(f)发生灾难的工作区域，

(g)整个矿井的工作区域，

(h)地下矿工危险逃往的避难所。图1显示了示意图地下矿井的布局。

(i)避难所的生存环境

3.分析和判断矿在地下的位置。就像任何紧急救援行动一样，时间是处理地下矿山水灾难的一个至关重要的因素。挽救矿工的生命常常取决于他们的避难所能否快速找到。如果矿工们逃到一个地方海拔比水位高的地方(图2)，由于空气的存在，他们会有更好的幸存环境。在这种情况下，一切皆有可能方法如:钻井或挖掘隧道地下矿井应尽快实施。给矿工们送去干净的空气、饮料和食物。如果钻井或挖掘隧道是不可能的，如果洪水不能在短时间内排干在时间上，有必要送那些有职业证书和培训过的潜水员到灾区进行紧急救援。潜水员能送生存必需品比给矿工们，比如氧气瓶，饮料，食物和药品。当地下矿工被迫疏散到低于水位的地方，水可能直接涌进这些较低的隧道例如巷道。这些矿工的概率生存是普遍偏低。然而,即使在这样非常不利的情况，依然有矿工们成功获救的案例。这些成功的救援故事的共性是隧道虽然比水位低，但还是封闭的。而且是孤立的，而且是无法呼吸的。当水很快地涌进这些孤立的隧道，原始的封闭的隧道里的空气被压缩了。压缩空气形成了一个高压的屏障来平衡外部水的压力。因此，孤立的隧道不能完全被水淹没。空气空间成了矿工们的生存所依赖的赠礼。如果可以实现自救和互救措施，矿工们完全有可能在洪水事件中幸存下来(图3)。需要指出的是，在这种情况下，救援行动要非常小心。所有采取的救援措施都不应破坏封闭的隧道里的压力平衡。不推荐钻井或挖掘隧道。一旦封闭空间被破坏，压缩空气就会泄漏。然后，外部的水可以迅速地直接流入下面的隧道，进一步危及被困矿工。因此，从长远来看，在这种情况下最好和最有效的方法是增加排水能力。

4、改善通风。在水灾的情况下，应加强矿井通风工作，以防止硫氢、甲烷和其他有害气体的累积。高浓度的有毒气体对矿工不利。

5、综合应急救援。紧急救援有几个任务，如疏散人员、排水、阻塞水通道并进行分流。方法或方法的组合应该是根据水的数量、矿井水文地质、以及洪水事件的潜在影响来选择。

6、环境保护和卫生检疫。溢出矿的水可能不是干净的水。如果水从废弃矿区的死水中释放出来，可能会受到污染。即使水本身是干净的，它也可能在流入矿井后被污染。这些污染水必须妥善处理。如果它们直接被泵入地面，就会污染土壤和地表。

7、预防次生灾害。在洪水淹没矿井，进行紧急救援时，救援人员应格外小心。流动的水可能削弱了隧道，破坏了支撑架。岩石从天花板掉落，隧道墙壁倒塌，在危急情况下可能造成二次事故救援。

8、避免生活环境的突然改变。地下矿工经常从缺乏氧气的环境中被拯救出来。应遵循特殊的程序，以防止生活环境的突然变化。否则，可能会导致人员二次伤亡。

水灾后自救和互救

1. 及时通知水灾害。一旦发生了涌水事故，靠近涌水地点附近的矿工应立即使用最快的通讯工具通知相邻地区的矿工。疏散应按紧急救援计划中的紧急救援路线进行。如果洪水的流速很慢，矿工及时了解事故情况，就可以避免水灾。例如，2006年5月18日，山西省左云县新井煤矿发生了一场水压事故，造成56人死亡。透水发生在14 - 1煤层。如果在矿井中安装了紧急电话，那么在第14 - 2号煤层工作的40名矿工可能很快就被告知事故。那他们可能就已经被疏散，他们的生命也可能获救。
2. 选择最佳逃生路线。在透水的早期阶段，水流猛烈而有冲击性的力量往往可能很大。地下采矿者必须首先选择连接主要和辅助轴的大型隧道作为逃生通道。（图4）
3. 确认临时避难场所。当矿工们从逃生路线中分离出来，以应对一场水灾时，他们应该立即把最高的地方作为临时避难所（图3）。他们应该不断地在逃生的路上打水管道或水管，以发出求救信号。选择撤退到更高的地方或是向隧道斜上方移动，并不是已确定的逃跑路线，而是一个有条件的选择。例如，在河南省新安县西沟煤矿，矿工们在两个洪水事件中，通过转移到海拔更高的地方，成功逃生。洪水来自废弃的矿区，水量是有限的。2005年12月2日，发生了第三次透水。尽管水仍然来自一个废弃的矿区，但水的数量如此之高，以至于最高的隧道都被淹没了。逃到最高地方的矿工死于洪灾，而那些选择连接主要和辅助竖井的大型隧道的人成功获救。
4. 由于隧道墙的摩擦力，水流在边缘相对较慢，这应该是疏散的首选路线。任何固定的物体，如管道、电缆和框架都应该用来避免被水冲走。如果水流太大，你需要爬到固定的物体上，以避免压力的流动，并且要小心移动的岩石或树林。2007年辽宁省老胡泰矿的透水是这一战略的一个极好的例子。被困在矿井里的35名矿工中，有6人获救，因为他们及时爬上了管道和电缆。
5. 对受伤人员应进行现场救援。任何出血都要及时控制住，任何脱臼的骨头都应立即接好。
6. 使用防水的闸门来分离水源。如果在易发生透水的地区建造了防水闸门，那么在矿工们逃生后，应立即关闭大门，以将淹没的区域与矿井的其余部分隔开。
7. 打开排水设备以最大限度地排水。当水泵室的工人收到一个涌水警报时，他们必须立即关闭泵站两侧的密封门，启动所有的水泵来排水。在接到紧急救援指挥员的撤退命令之前，他们必须留在岗位上。
8. 采取有效的自救和互救计划。地下幸存的矿工应在水灾后立即开始实施自救和互救。他们应该互相安慰，只进行必要的活动来保持体力。他们在等待救援的同时，应保持适度呼吸，保持冷静。所有被困矿工必须一起工作，并长时间保护自己。任何饮料和食物都应合理分配。仅有的一盏灯应该用于照明，以避免浪费能源。
9. 那些被困在地下很长时间的人应该在被救时保持冷静，避免过度兴奋。在他们获救后，不应过度喂食矿工，他们不应该吃那些难以消化的食物。
10. 防止有害气体中毒和窒息。涌水，特别是废弃的矿区的涌水，会释放大量有害气体，比如硫化氢和甲烷。在自救和互救的过程中，矿工必须特别小心有害气体中毒或窒息。

结论

1. 应急救援计划应包括防止水灾发生的措施和应对水灾的应急措施。
2. 水灾的预防严重依赖于技术、财政和行政支持。行政管理应该认识到预防透水的重要性。矿山现场的地质和水文地质条件必须经过不同规模的调查。必须确定潜在的水源和可能流入矿井的通道。对每个矿井都要确定水

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