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基于钻探技术的矿山灾害事故救援方法论文

发布时间:2023-11-16 16:40:02 文章来源:SCI论文网 我要评论














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       摘要:在矿山开采过程中, 常常会发生各种灾害事故, 这些事故不仅会影响矿山的开采效率, 还会危及矿工的生 命安全。因此,为了保障矿山开采人员的安全和矿山结构 的稳定性, 需要采用各种类型的钻孔和钻探技术来推进矿 山灾害事故救援工作, 并解决在实施过程中可能出现的安 全问题。本文重点分析了矿山灾害事故救援的实施要求和 矿山灾害事故的种类, 同时探讨了矿山灾害事故救援中常 见的钻孔和合理应用钻探技术进行各类救援钻孔施工, 为 矿山灾害事故救援提供有效支持。

       关键词 :钻探技术 ;矿山 ;灾害事故 ;救援钻孔

       矿山灾害事故救援是保障矿山开采安全顺利开展的 关键。在矿山发生灾害事故后,应根据灾害事故的表现形 式和根本诱因制定合理的救援方案, 并在保证规范性和连 贯性的情况下展开有效调控, 保障矿山开采人员自身安全 和区域结构的稳定性。因为矿山灾害事故救援对生命保障 孔、救生孔和排水孔等方面有较高要求,所以在全面落实 各项基础要求的情况下,需要合理应用钻探技术,使得矿 山灾害事故救援以及各类救援钻孔施工可以在适当的钻 探技术支持下良性开展。

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       1  矿山灾害事故救援的实施要求

       在矿山发生灾害事故后,应该根据各种不同类型的事 故和矿工被困情况,展开有效地救援工作。然而,在实施 矿山灾害事故救援时需要考虑的要求比较多, 这主要表现 在以下几个方面 :

       首先,需要对矿山开采过程中各类灾害事故表现形式 和诱因进行分析, 并根据实际分析结果确定相应的救援方 案, 以尽可能保障矿山灾害事故救援方案的合理性和关联 救援工作实际开展效果, 并适当降低方案推进矿山灾害事 故救援连贯有效开展的风险。

       其次,在实施矿山灾害事故救援时,需要借助适当的 钻探技术对矿山井下环境和灾害事故表现形式进行勘探, 发挥各项准确勘探信息在矿山灾害事故救援中的作用, 使 得矿山灾害事故救援过程中面临的影响因素得到有效调 控。在确定适当钻孔的基础上,合理应用钻探技术在矿山 井下或者开采巷道区域进行有效钻孔,以保证生命保障孔、救生孔和排水孔的质量和实际作用,并降低矿山灾害 事故救援难度和关联工作具体实施过程中可能出现的安 全隐患问题的可能性, 从而确保矿山灾害事故救援处理顺 利有效开展的目标得以落实。

       最后,应该从矿山灾害事故救援实施情况入手,做好 有效的监督管控。对矿山灾害事故救援过程中各类突发情 况加以分析研究, 避免各类突发情况对矿山灾害事故救援 带来显著影响。同时,对矿山灾害事故救援人员展开专业 培训,提升相关人员综合素质和对相关制度的掌握力度。 协调灾害事故救援与矿山开采之间的关系, 为矿山开采以 及灾害事故救援协同开展提供专业人才支持。

        2  矿山灾害事故的种类

        2.1  瓦斯灾害

       矿山矿井下通常储存着大量的瓦斯,在遭遇明火时, 瓦斯可能会引发剧烈的燃烧和爆炸等安全事故, 直接影响 矿山开采的连续性和相关人员的安全性。此外,瓦斯灾害 还会对矿山灾害事故救援通道造成威胁, 导致矿山井下人 员被困的现象越来越严重。因此,需要根据矿山开采情况 和巷道布置情况进行瓦斯浓度勘查工作, 采取适当的通风 处理措施,降低矿山井下瓦斯浓度,有效防控矿山开采中 的瓦斯燃烧和爆炸等灾害事故, 并为矿山开采发生井下瓦 斯灾害事故时的救援工作提供有力支持。

        2.2  冒顶片帮

       冒顶和片帮是指矿山巷道开挖和支护过程中常见的 病害灾害。如果不能及时处理这一灾害事故,必然会造成 巷道顶板和侧壁大面积垮塌或稳定性下降等安全事故, 影 响矿山开采的安全性和现实开展效率。此外,矿山开采过 程中出现冒顶和片帮灾害事故, 还可能导致人员伤亡和设 备损坏等现象,甚至造成矿山开采以及矿产资源生产中 止。大规模冒顶和片帮灾害还会堵住矿山开采巷道,阻隔 矿山井下人员的逃生通道, 并在发生大规模冒顶和片帮灾 害事故时产生大量瓦斯, 对矿山井下被困人员的人身安全 带来严重威胁。因此,应在开展救援工作时采取一系列井 下钻孔工艺方法, 为矿山井下巷道发生冒顶和片帮灾害事 故时救援工作提供标准化参考依据, 保障矿山灾害事故救援的安全性和风险隐患防控力度。

       2.3  水灾事故

       矿山开采过程中可能出现的水灾事故主要有突水事 故和涌水事故两种。这两种水灾事故在很大程度上发生在 矿山矿井中, 不仅影响矿山矿产资源的质量和实际开采效 果,也会影响矿山开采的安全性和人员参与度。对于突水 事故来说,其具有突发性和破坏性大的特点,如果矿山井 下开采人员难以及时安全撤离, 就很容易出现人员被困在 矿山井下的现象。因此,应根据矿山开采过程中井下突水 事故表现情况, 采用适当钻孔和关联工艺方法进行排水和 救援工作, 使得因突水事故而被困在矿山矿井下的人员可 以得到有效救援。对于矿山井下涌水事故来说,其发展缓 慢、水量较小,一般不会导致人员被困在矿山井下。但仍 需要对矿山井下涌水事故加以预防, 保障矿山井下矿产资 源的质量和性能, 使得矿山开采和关联行业良性发展达到 相互契合状态。

       3  矿山灾害事故救援钻孔的作用

       3.1  生命保障孔

       在矿山灾害事故救援中,生命保障孔的直径通常大于 152mm。其主要作用表现在以下几个方面 :首先,生命保 障孔能够对险情进行侦测,从而探明被困人员的位置。通 过生命保障孔,救援人员还可以有效探测矿井下方的温 度、氧含量和甲烷浓度等环境参数,从而确定更加合理的 灾害事故救援方案,避免因为基础信息掌握不当而出现质 量安全问题。其次,通过在生命保障孔中下放通讯器材, 救援人员可以与矿山被困人员展开有效通信,了解被困人 员的伤亡情况,实现生命保障孔在矿山灾害事故救援中的 全面作用。最后, 通过生命保障孔向矿山开采井下提供水、 食物和药品等基本物品,增强矿山灾害事故救援过程中被 困人员的健康维持效果,对矿山井下被困人员实施有效干 预,彰显生命保障孔在矿山灾害事故救援中的实际作用。 

       3.2  救生孔

       救生孔是指将矿山被困人员提升至地面的矿山灾害 事故救援孔。在矿山灾害事故救援过程中,钻进救生孔不 仅需要保证其钻进路线的规范性和安全管控效果, 还应保 证矿山救生孔的孔径大于 580mm,以确保矿山被困人员 可以通过救生孔得到有效提升。此外,救生孔的尺寸还决 定了起重提升设备的作用效果, 因此应根据各种型号提升 设备的尺寸进行救生孔布设和钻进施工。为了有效发挥救 生孔在矿山灾害事故救援中的实际作用, 应在救生孔钻进 施工前期对地层稳定性加以控制, 严防救生孔钻进过程中 出现地层塌陷和被堵的问题。这样可以促进救生孔钻进与矿山灾害事故救援协调开展, 充分发挥救生孔在矿山灾害 事故救援中的作用。通过这些措施,救生孔可以及时逃离 矿山灾害事故现场, 严防矿山开采人员受到灾害事故的影 响和危害。

       3.3  排水孔

       在矿山开采过程中,如果发生透水灾害事故,就需要 进行排水孔钻进施工,以保障排水孔的连通性和孔径大 小的合理性。在井下安全区域适宜位置进行排水孔设置, 并发挥排水孔在矿山透水灾害事故时的疏水和排水作用, 从而使得矿山开采过程中各类水资源灾害事故可以得到 有效防控处理。这为矿山灾害事故救援以及关联工作的 良性有效开展提供了便利支持。与其他两种救援钻孔相 比,需要保证矿山灾害事故救援中应用的排水孔孔径大于 311mm。这样可以为在排水孔中放入潜水泵提供便利支 持,使得矿山人员被困区域的水资源排放速度得以提高, 从而为被困人员营救工作安全合理开展提供便利支持。除 此之外, 还需要对矿山地质岩心和水文情况等方面加以探 测,做好关联信息归纳收集工作。在维持基础信息准确性 和全面性的状况下,调整排水孔钻进方案,以确保矿山不 同区域排水孔钻进施工可以与矿山灾害事故救援同步协 调开展。

       4  基于钻探技术的矿山灾害事故救援方法

       4.1  生命保障孔钻探技术

       在进行矿山生命保障孔钻进的开孔处理前期,应该进 行分析矿山灾害事故表现形式以及矿山一般地层条件等 方面的情况, 结合实际分析结果对钻孔结构和每层孔径加 以控制,以强化合理钻探技术在矿山灾害事故救援及其 生命保障孔钻入中的作用。在矿山一般地层条件下,生命 保障孔多采用三开结构,一开孔径为 311mm,二开孔径为 216mm,三开孔径为 152mm。同时,还需要在钻探技术的 支持下对矿山开采状况和灾害事故表现形式进行分析, 以 保证生命保障孔钻入的连贯性和风险问题的识别管控效 果。在 72 小时内对矿山开采巷道进行贯通处理时, 需要强 化空气潜锤钻进技术的应用力度, 协调空气潜锤钻进技术 与钻探技术之间的关系,遵循“低钻压,高转速”的原则 对矿山开采井底部位移状况加以处理, 从而保障生命保障 孔钻进的合理性和安全性, 以使生命保障孔在矿山灾害事 故救援中的作用得以彰显。由于矿山区域生命保障孔钻进 过程中会因为内部出水量过多而出现问题, 因此需要从钻 探技术入手对生命保障孔内部水资源上泛情况加以探析, 在对矿山生命保障孔进行纠偏处理过程中采用泥浆钻进 方法,排除矿山生命保障孔中的水资源,使得生命保障孔钻进出水量超标问题得到有效改善。同时,还应借助钻探 技术对矿山矿井空间气压和水压之间的平衡关系加以分 析,根据实际分析结果对矿山不同区域的险情加以侦察, 了解钻孔处理对矿山矿井风压和风流产生的影响, 通过有 效防控来预防矿山矿井出现瓦斯爆炸安全事故。最后,根 据矿山生命保障孔的作用和灾害事故救援要求, 应对应用 在其中的钻探技术以及钻进工艺实施进行更新处理, 以维 持矿山生命保障孔钻进的安全性, 充分发挥生命保障孔在 矿山灾害事故救援中的实际作用。

       4.2  救生孔钻探技术

       在矿山灾害事故救援中,救生孔的应用多为大口径 救生孔。因此,必须保证整体结构的稳定性和层次划分效 果,以确保大口径救生孔能够顺利透过巷道,并在矿山灾 害事故救援中发挥作用。这对于保障矿山开采的安全性 和安全问题实际管控效果至关重要, 可以有效减少矿山开 采和突发灾害事故过程中人员伤亡数量。为了加快矿山灾 害事故救援过程中大口径救生孔钻探处理和实际施工安 全性, 需要在合理应用各项工艺状况下采用旋挖钻机进行 相应施工。同时,也需要保证空气反循环钻进工艺和气举 反循环钻进工艺在大口径救生孔施工中的应用力度, 提升 矿山各个区域大口径救生孔钻进效率和综合管控效果, 从 而为矿山被困人员安全逃生提供大口径通道。在矿山适当 区域进行大口径救生孔钻进时, 必须保证钻孔地层的稳定 性,避免大口径救生孔钻进处理时出现地层塌陷损坏的 问题。同时,应对大口径救生孔钻进施工过程中被堵的问 题加以控制, 并在大口径救生孔钻进施工质量和整体结构 稳定性状况下做好下入套管处理, 保证套管下放和逃生舱 提升处理均达到合理状态, 确保矿山开采过程中被困人员 可以通过逃生舱顺利逃到安全地带。在矿山灾害事故救援 中,大口径救生孔钻进施工不仅需要强化适当钻进设备在 其中应用力度,还应保证空压机和增压机等基础装置的 作用效果, 为矿山灾害事故救援中大口径救生孔的钻进施 工提供便利支持, 增强钻探技术在大口径救生孔钻进施工 以及综合防控中的作用效果, 使得钻探技术在矿山大口径 救生孔钻进以及被困人员安全救援中的作用得以彰显。最 后,加强大口径救生孔上层地表松散状况防控力度,为推 进矿山大口径救生孔钻进施工提供一定安全支持。只有这 样,才能够更好地保障矿山开采的安全性和安全问题实际管控效果, 减少矿山灾害事故带来的损失。

       4.3  排水孔钻探技术

       在矿山灾害事故救援中,排水孔是一种常用的结构, 它通常采用三开结构,其中一开孔径为 508mm,二开孔径 为445mm, 三开孔径为 311mm。为了提高排水孔在矿山开 采过程中突水事故和涌水事故的防控能力, 应该根据矿山 灾害事故救援以及排水孔的作用, 强化泥浆循环钻进工艺 的应用, 保证排水孔在钻进处理和内部探测过程中循环一 定时间,对孔内钻屑进行清空处理,避免出现安全隐患问 题。这对于提升钻探技术在矿山排水孔钻进处理和整体灾 害事故救援中的应用价值至关重要。在矿山灾害事故救援 过程中, 排水孔的规模和钻进流程也应该根据水泵电机的 规模和安装情况进行确定。将水泵安装在排水孔入口处, 可以有效改善矿山开采过程中出现的水资源泄漏问题。此 外,还应从矿山开采情况入手,对应用在其中的灾害事故 救援方法加以处理,做好相关堵水和止水处理,以提高排 水孔钻进以及矿山灾害事故救援的水平。合理应用钻探技 术也可以对矿山开采情况和巷道状况进行有效探测, 选择 适当的仪器设备,比如钻机、泥浆泵组和泥浆脉冲随钻测 量仪器等。这可以保证矿山灾害事故救援中排水孔钻探和 质量问题的控制效果, 并将排水孔在矿山灾害事故救援中 的实际作用全面展现出来。如果在排水孔钻进过程中出现 泥浆漏失情况,应立即停止钻进处理,以控制因场地限制 而出现的问题, 保证不同区域排水孔钻进处理的准确性和 速度的有效性。此外,还应加强矿山开采过程中各类水资 源灾害事故救援和综合处理效果, 保障矿山灾害事故救援 中排水孔钻进效果的重要性不言而喻。

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       5  结语

       为了保证矿山开采过程中各类灾害事故救援可以连 贯有效开展, 应根据矿山灾害事故表现和人员分布情况进 行钻孔处理。强化钻探技术在矿山灾害事故救援中的作 用,降低矿山灾害事故救援难度,确保矿山开采效率和人 员自身安全等方面得到有效保障。在合理钻探技术支持 下,推进基于钻探技术的矿山灾害事故救援方法的高效合 理开展, 以保证其合理性和有效性。 
 
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