一、对矿井水灾被困人员生存条件的分析
矿井发生水灾后，矿工往往被困在井下，在适当地点等待救助。抢险救灾过程中，各级领导和救灾指战员，一定要遵照“积极抢险”的原则，争时间、抢速度，为使遇险人员尽早脱险而努力奋战。但是，有时也会出现这种情况：遇险人员在较长进间内还没有被营救出来时，有人便认为他们不能活着救出，因而决心不大，信心不足。特别是当外部水位高于遇险人员工作地点的标高时，便认为遇险者已失去生存条件，在抢救时行动迟缓，甚至失去生命。因此，必须根据技术资料和实际情况，对水灾后井下被困人员的生存条件进行分析，做到心中有数。
下面通过被困地点存在空气的可能性、空气成分的变化以及被困人员生理变化的分析，说明被困人员的生存条件和生存时间。
（一）对进下发生水灾后，遇险人员被困地点存在空气的可能性分析
空气是遇队人员生存的首要条件。只要有空间，就有空气存在，人就有生存的可能。因此，矿井发生水灾后，心须根据透水情况，进行科学分析，判断遇险地点是否有空气存在。
（1）当遇险地点的标高比外部水位的标高高时，若无特殊情况，完全可以肯定遇险地点有空气存在。
（2）当遇险地点的标高比外部水位的标高低时，情况比较复杂。根据矿井水灾的具体情况，大致可分为两类：
①由于井下发生透水事故时，一般来热势凶猛，大水向下奔流，将下部巷道中的空气挤出，使下部巷道被水淹没。这就是说，井下发生透水事故时，洪水能直接涌入位于透水点下部的巷道，是不会有空气存在的。
②矿井发生透水事故后，洪水往往首先将下部的水平巷道或倾斜巷道淹没，使这些巷道没有排泄空气的间隙，而与这些巷道相联通的上部巷道，若不漏气，即使在外部水位标高比其高时，也不会被淹没，巷道内有空气存在。
例如，某矿在掘进轨道反上山时遇老窑积水区，发生透水事故，洪水首先淹没轨道和皮带反上山下口的水平巷道，使皮带反上山掘进头的空气排不出去，因此皮带反上山掘进头就有空气存在。13名矿工被堵在这个空间内。再者，当时外部水位比反上山掘进头的标高高出54m，即被困地点的空气压力达到了6.4个大气压。当时被困地点有一趟风管通到上部，透水后，有人为了向被困地点供风，打开了压风管。但是被困地点的空气却通过压风管道向外排泄，从而使被困空间的水位往上升。有1名遇险人员发现后，及时闭了压风管，从而防止了由于空气外泄引起被困地点的水位上升。由于救灾人员争分夺秒加强排水进度经过近100h的努力，终将被困人员救出。由于透水时水位缓慢上升，排水时水位缓慢下降，人体在此过程中基本上保持内外压力平衡状态，因此人员救出时，外部压力变化对人体影响不大。
（二）对井下被困地点空气质量的分析
1.氧气浓度降低
造成氧气浓度降低的因素有：
（1）有机物的氧化；
（2）煤和岩石中放出瓦斯、二氧化碳等，使空气中的氧气浓度相对降低；
（3）遇险人员的呼吸消耗氧气，这是氧气浓度低的主要原因。当遇险人员被堵后，开始会有些激烈行动，但当发现没有通路脱险区时，一般会平卧不动，等待救助。但正如本章第六节所述，当氧气浓度低于10%时，就存在生命危险。
2．二氧化碳浓度增加
（1）造成二氧化碳浓度增加的困素有：①有机物的氧化，消耗氧气，放出CO2等气体。②从煤或岩石中放出CO2或者在透水时将老空区中的CO2气体压入遇险人员被困地点，使空气中CO2浓度增加。③遇险人员呼吸时，放出CO2，这是CO2浓度增加的主要原因。
（2）二氧化碳对人体的危害。二氧化碳对人体健康的危害见表3—3。
因此，《煤矿安全规程》规定：在采掘工作面进风流中，CO2浓度不得超过0.5%；在矿井总回巷或一翼回中，CO2浓度不得超过0.75%；在采掘工作面回风流中CO2浓度不得超过1.5%。
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表3—3 二氧化碳浓度与人体反应对照表 |
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CO2浓度/% |
人体反应 |
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1 |
呼吸感到急促 |
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3 |
呼吸频率增加，呼吸量增加1倍，加速疲劳 |
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5 |
呼吸困难，血液循环加快，耳鸣 |
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10 |
头痛，强烈喘息，身体极度虚弱无力 |
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10～20 |
短时间失去知觉，呈昏迷状态停止呼吸 |
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20～25 |
窒息死亡 |
（3）有害气体增加。在井下被堵空间的空气中，有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时对人体会存在危害。当有害气体浓度继续增加，并分别达到以下数值：即CO达到0.4%，H2S达到0.025%，SD2达到0.05%时，对井下被堵空间是否有有害气体涌人以及有害气体的增加情况，一定要认真考虑。
（4）根据被堵空间的的体积空气质量的变化计算遇险补堵人员生存的最长时间。在计算被堵人员生存的最长时间时，可用氧气浓度减少到10%和二氧化浓度加到10%两种方法计算，并取其最小值。
例如，某煤矿发生透水事故后，在空气体积为80000L的空间4名被困人员。计算其生存的最长时间。
①按氧气浓度下降到10%计算：
未发生透水前，巷道空气中的氧气浓度为20%，遇险人员被困后，由于呼吸使氧浓度由20%下降10%，可供消耗的氧气量为：
80000×（20%—10%）=8000L
遇险人员被堵后，按平卧待每分钟耗氧量0.25L计算，则4人每小耗氧量为：0．25×4×60=60L
4名被困人员生存的最长时间为：
②按二氧化碳浓度增加到10%计算：
未透水前，巷道空气中CO2浓度为1%，因透水导致遇险人员被困后，由于人的呼吸，使CO2浓度由1%增加到10%时，可供增加的CO2量为：
80000×（10%-1%）=7200L
遇险人员被困后，按平卧不动，每人每分钟呼出的CO2量为0.197L计算，4人每小时呼出的CO2量为：
0.197×4×60=47.28L
则4人在被堵空间内生存的最长时间为：
7200/47.28=152.28h
③在被堵空间实际生存的最长时间。
用以上两种方法计算出的的遇险人员生存最长时间，取其最小值，则为133h。也就是说，只有133h以内完成救灾任务，才能把这4名遇险人员安全救出。这个矿井的职工与救出。这个矿井的职工与救护人一起，共同奋战，加快排水进度，在允许时间内，将这4名遇险矿工安全救出。
（三）关于维持遇险人员生命能源的分析
人之所以能生存，除了空气条件外，另一个生要条件，是从食物中摄取能量，以保证人体的新陈代谢。但是，煤矿发生透水事故后，遇险人员被困在井下，与外界断绝了食物来源，却能在被困地点生存较长时间。据我国处理透水事故的统计，直到目前，在发生透水事故时，在井下的最长生最长时间为34d，后经排以后是米汤加糖，七八天后是熬稀饭加盐，十几天后能吃点瘦肉和稀粥，基本上恢复正常。
据医学界分析，人如果不吃不喝，生命只能维持七八天，这是因为水是人体的重要组成部分，也是维持生命不可缺少的物质。人体的78%是由水组成的。如果长期不喝水，人体的新陈代谢就不能进行，人体的酸碱平衡不能维持，体内的废物没法排出，就会导致中毒，以致死亡。但在水灾情况下，井下有水喝，喝不可以促进人体新陈代谢，消耗体内储存的糖、脂肪、蛋白质，以维持人体的能源供，有水喝，就可以维持较长生存时间。根据计算一个体重为65kg的男子，体内储存的可供利用的能量，能消耗38d左右。在资本主义国家，有界最高纪录能活58d.
二、处理矿井水灾的基本知识
水灾事故发生后，抢险救灾的主要任务是抢救受淹和被困人员，防止水灾扩大，加强排水恢复井通风。为达到这个目的，必须首先弄清灾区情况，例如水源、事故前人员分布、井下有生存条件的地点及进入该地点的通道，并根据被堵人员所在地点的容积、氧气和瓦斯浓，计算出被堵人员的生存时间。同时，还应该判定透水地点、水量、水的流动路线、巷道和排水设备受水淹的程度、巷道冲坏和堵塞情况，CH4、CO2、H2S等有害气体浓度及在巷道的散布情况；还需要了解井下通风情况。
当救护队到达事故矿井并成立救灾指挥部后，事故矿井矿长必须向指挥部详细介绍灾情及遇险人员数量和准确位置，并提供矿井采掘工程平面图、排水及通风系统图、矿井最大涌水量、排水设备能力及排水记录、矿井老窑公布和积水情况、矿井采空区分布和积水情况、水文地质及主要含水层情况等资料。
若矿井突水量超过排水能力，有矿井被淹的危险时，在下部水平人员撤出后，可向下部水平或采空区放水。但当下部水平人员尚未撤出或下部水平的主要排水设备受到被淹的威胁进，可用装黏土、砂子的麻袋构成临时防水墙，堵住泵房口和通往下部水平的巷道，以保证排水工作的顺利进行。
对于被困井下的人员，若其所在地点高于外部水位时，可利用打钻孔等方法供给新鲜空气、饮料和食物；若其所在地点低于外部水位时，则禁止打钻泄压，防止灾情扩大。
在处理水灾事故时的注意事项：
（1）如果洪水威胁水泵安全，则首先将人员撤到安全地点，同时保护泵房不被淹。
（2）当救灾人员逆水向上前往没有出口的巷道时，要与监视水情的人员保持联系，当巷道有很快被淹没的危险时要立即返回，以防下部巷道被淹没时救灾人员被堵。
（3）排水后进行查看或抢救人员时，要注意观察巷道情况，防止冒顶或掉底
（4）通过局部积水巷道时，即使积水不深，距离不长，也要十分慎重，挑选熟悉水性、了解苍道情况的人员通过。
在处理上山巷道突水进的注意事项：
（1）防止二次透水、积水和淤泥的冲击；
（2）突水点的下方要有能存水及积存沉积物的有效空间，否则必须撤到安全地点；
（3）保证人员在作业中的通讯联系和安全通路。
三、水灾事故的处理案例
井下发生透水事故时，在上级主管领导和救护到达之前，要组织熟悉井下巷道情况的人员被水围困的地点救人。同时要准备交安装水泵，管路等排水设备，以便排水救人。
（1）如果井下情况不明，特别是在乡镇煤矿越界开采，几个矿井相互贯通的情况下，则会给救灾工作带来很大难度。
某矿发生透水事故后，由于3个矿井巷道互相贯，因此，3个矿井全部被淹，共计57名井下矿工遇险，生死不明。
救护队前去抢救时，3个矿井连一张井下开采平面图也没有，3个井的井底及下部平巷全部被水淹没，所有出口全部被水封死，57名矿工被困井下。要抢险救灾过程中，矿山救护队只能采取排水措施，待水位下降后进入灾区。因为不知道井下被困人员的工作地点，只好用分组包围的办法在3个矿井范围内逐条巷道进行清理。3个人一组，分别从不同的巷道进去，包抄过来，4d后，终于使48名被水围困的矿工全部安全脱险。其余9人尚没有下落。只能通过排除巷道积水，逐条巷道清理的办法，查找遇险人员，救护队整整连续奋战12d，终于找到了9名遇险者尸体。
（2）在处理水灾事故时，千万不可认为井巷已被淹没，遇险人员已无生存可能，因此放松排水工作。
某乡办煤矿由于巷道掘进接近老空区但未引起该矿工人和矿领导的高度警惕，也未进行探水，放炮后引起透水，水势很猛，被困人员生死不明。
该矿采取“迅速安装水泵及时抢救”的措施，待水位下降后，把1个幸存者从巷道棚梁上扶下，背出了水面。原来该地点为巷道高冒区，水灾后，遇险矿工爬到了高冒区的棚梁之上，因该地点的空气存在，所以有生存可能。
（3）发生水灾事故后，加强排水、抢救人员是最关键的问题。某乡办煤矿在掘进中发现迎头淋水。矿上要求，该工作面每班进行探水。事故当班，跟班安全员和1名矿工在此工作面探水，当第三个钻孔钻到25m时遇到老空区，钻孔向外流水。此时，矿长安排“不要放炮，用手镐挖煤放水”。3d后，掘进工作面两边片帮突水，15人被困井下。
据分析，井下作业地点的标高高于外部水位，因此进下被困人员所在地点有空气存在，被困矿工条件。另外，若不及时排水，由于被困人员的呼吸消耗氧气，将会导致被困地点的空气缺氧而窒息。因此，矿方立即开动主井水泵排水，同时向上级汇报，并告知救护队求援。在各方面的支持下，又在主副井增加3台水泵排水，救护队又带来高场程水泵投入排水工作，经过69h的强力排水，终于安全救出了10名被困人员。后经栓查，这10名矿工被困地点的空气中氧气浓度仅为14％，又经排水清淤，将其他5人找出，均已死亡。