煤矿井下探放水基础知识

目目 录录第一节、井下探放水的原则及重要性 第二节、采掘工作面探放水条件第三节、探放水起点的确定 第四节、矿井探放水基本工作流程图第五节、第五节、矿井探放水钻孔布置要求第六节、第六节、探放水设计内容要求第七节、第七节、第八节、第八节、探放水其它要求第九节、第九节、几个常见问题第一节、井下探放水的原则及重要性 一、探放水原则：煤矿安全规程285条规定现在规定：“在地面无法查明全部水文地质条件和充水因素时，.按照有掘必探的原则开展防治水工作,并确保探放水的效果”。在贵州省煤矿安全监察局“煤矿矿井防治水管理制度”中也要求这一规定。目前贵州地方煤炭安监部门执行“”，即各采掘头面都必须探放水。1、井下探放水是执行煤矿防治水原则的需要；是井下在前方空间无水害隐患威胁的情况下进行采掘作业的保证。2、井下探放水是贯彻国务院特别规定的需要；国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定“有严重水患，未采取有效措施”的属于危及煤矿安全生产的15种隐患和行为之一，必须立即停止生产，排除隐患。对存在的隐患不排查、不报告、不整改的，下达停产整顿指令，对拒不停产整顿的煤矿和停产整顿逾期不合格的煤矿，则依法予以关闭。3、井下探放水是吸取煤矿透水事故教训的需要。从近年来发生的煤矿透水事故分析，地质资料不清，采掘前方空间水体不明，为实施井下探放水措施是主要原因。二、井下探放水的重要性第二节、采掘工作面探放水条件 采掘工作面遇到下列情况之一的，必须确定探水线进行探放水：（一）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时；（二）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱时；（三）打开防隔水煤（岩）柱井下放水时；（四）接近可能与河流、湖泊、水库、水井等相通的断层破碎带时；（五）接近有出水可能的钻孔或封闭不良的钻孔时；（六）接近水文地质条件复杂的区域；（七）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水时；（八）接近有积水的灌浆区时；（九）接近其他可能突（出）水的地区。探水线、警戒线的确定可参考下表的经验值并结合本矿实际采探水线、警戒线的确定可参考下表的经验值并结合本矿实际采掘资料确定掘资料确定。边界名称确定方法煤层软硬程度资料主要依靠调查分析判别有一定图纸资料作参考有较可靠的图纸作依据探水线由积水线平行外推松软 中等 坚硬80 120 60 100 50 6080 100 60 80 40603040 30-30-警戒线由探水线平行外推60 80 40 50 10 20 第三节、矿井探放水基本工作流程图2、防治水及超前探测隐患排查 工作面地质预报、工作面水情害预测月度隐患评价表3、探放水设计4、探放水观测表发(原始记录)5、探放水观测台帐6、探放水实钻图表7、探放水效果评价8、探放水工作总结1、9、允许掘进通知书1、工作面地质预报1、工作面水情水害预测月度评价表2、防治水及超前探测隐患排查3、探放水设计 煤矿采掘工作面探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防治瓦斯和其它有害气体等安全措施。探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤岩层厚度等确定，探水设计由地测部门提出，矿总工程师审定，并严格按设计进行探放水。一、探放水设计的内容：1）探放水地点的水文地质条件叙述。组要包括老空积水范围、积水量、水头高度（水压）、正常涌水量、老空区与上下采空区、相邻积水区、地表河流、附着物、及断层构造的关系，以及积水区与其它充水含水层的水力联系程度等。2）探水巷道的施工方向、施工规格、支护方式等；3）探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度、施工技术要求和超前距和帮距。4）探放水施工和掘进施工中主要安全规定；5）受水威胁区域、探放水地点的联络方式及避灾路线的确定等；6）通风方向、措施及瓦斯检查制度等；7）防排水设施的规定：主要包括水仓、水泵、管路、水沟等排水系统、能力的具体要求8、水情及避灾、险情的联系汇报制度和灾害处理措施；9、附图：附有老空位置、积水区与现采区关系图，探放水钻孔布置的平面图、剖面图，探放水钻孔的结构图和避灾路线图。二、探放起点的确定根据矿区的开采和探放水经验，结合开采调查和勘探（包括物探）获得的老窑、采空区及老空区分布资料，经过分析后，分别按照积水线、探水线和警戒线三条线来确定探放水起点。（1）积水线：是指经过调查核实后的积水边界线。实际上就是小煤 窑采空区的边界范围，其深部界线应根据小煤窑的最深下山划定，是经过分析原小煤窑开采图纸，走访有关小煤窑开采的当事人或知情人，经过物探和钻探核定后划定的积水区范围。在平面图中用浅蓝色“”标识。（2）探水线：是指沿积水线向外推移一定距离而划出的一条界线。探水线是探水工程的起点，当巷道掘进到探水线位置时，即进行探放水工作。在平面图中用红色”XX”标识 探水线的确定：探水线外推的距离的大小，根据积水线的可靠程度、水量和水压大小、煤岩层厚度和硬度以及矿山压力大小因数确定。一般为一般20-100m。1、本矿开采所造成的采空、老巷、水窝等积水区，其积水边界位置准确，水压不超过1MP，探水线一般在煤层中外推30m以上,在岩层中外推20m以上,.2、对本矿井开采所造成的积水区，虽有图子资料，但不能确定积水边界准确位置时，探水线一般外推60m以上.3、对有图纸可查的老窑，探水线一般外推60m以上;对没有图纸资料可查的老窑,可根据本矿井已了解的小煤窑开采最低水平,作为预测的可依区,必要时可先行物探,探水线由可以区外推100m。4、对已知的断层、陷落柱的探水线，可由断层、陷落柱所留设的防隔水煤柱外推20m。5、石门揭露含水层（各矿井目前不涉及）（2）警戒线：是指探水线向外推移一定距离而划出的一条界线。在平面图中用蓝色”XX”标识 警戒线的确定：当掘进到达警戒线位置时，应该警惕积水的威胁，注意掘进迎头水情变化情况，如有异常，立即提前实施探放水工作，如无异常则继续掘进。警戒线外推距离的大小根据积水区位置、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度等因素来确定，一般为50-150m。三、探放水钻孔布置要求：1）探放老空区、陷落柱水和钻孔水等钻孔，应成组布设，并在前方的水平面和垂直面内呈扇形.钻孔终孔位置以满足平距3m为准,厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。2）探放断层构造水、岩溶水等钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布设，且底板方向的钻孔不小于2个。3）煤层内原则上不得探放水压大于1Mpa的充水断层水、含水层水及陷落柱水，如必须探测，可先建好防水闸墙，并在闸墙外向内探放水。4）上山巷道探水时，一般采用双巷掘进，一条探水积水，一条用来安全撤人。四、探放水钻孔参数及布置方式：1、探水钻孔参数选择1）、超前距指探放水钻孔位置与掘进巷道超前距离，巷道进入探水线后即进行探放水工作，探放水钻孔的终孔位置始终保持超前巷道一定距离，超前距大多采用20m。探放老空区积水的超前距，应根据水压、煤岩厚度和强度及安全措施等情况确定，但水平钻距不得小于30m,止水套管长度不得小于10m。（集团公司防治水规定）2）允许掘进的距离指经过探水后，证明前方无透水危险的巷道掘进的安全长度（施工钻孔平面距离超前距=允许掘进距离（批掘距离）3）帮距指探放水钻孔中施工最外侧孔终孔位置到巷道帮的距离（外斜孔控制前方的范围）。掘进巷道迎头布置的探放水孔，向前呈放射状，一般不少于3个,帮距大多采用20m。4）布置钻孔密度目前地方要求迎头布置5个（平面扇形3个，竖直平面上、下两个）探放老空水、钻孔水时，探水钻孔成组布设钻孔，在巷道前方的水平、竖直面内呈扇形，钻孔终孔位置以满足平距3m为准,厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m,探老空区积水时不得漏掉局部硐室.2、探水钻孔布置方式 探放水钻孔的布置方式和巷道类型、煤层厚度和产状有关，一般设计钻孔之间平面夹角7-15度。主要布置方式有扇形和半扇形。1）扇形布置：此方式主要应用在巷道处于三面受水威胁的采掘巷道，需要进行搜索行探放水。目前各公司的超前探水钻孔为此左、右、上、下、前的方式布置。2）半扇形布置：此方式主要在积水区比较明确，确定积水区位于巷道一侧的布置方法。目前各公司针对沿空一侧掘进的探放本煤层采空区的探放水钻孔布置。4、探放水观测表发(原始记录)5、探放水观测台帐6、探放水实钻图表7、探放水效果评价8、探放水工作总结9、允许掘进通知书 探放水钻孔布置必须遵循以下规定：依据（一）探放老空水、陷落柱水及钻孔水时，探水钻孔应成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3为准，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过l.5;（二）探放断层水、构造断裂水和底板岩溶水时，探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2 个；（三）煤层内，原则上禁止探放水压高于1Mpa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。如确实需要的，可以先建筑防水闸门或闸墙，并在闸墙外向内探放水；（四）上山探水时，一般进行双巷掘进，其中一条超前探水和汇水，另一条用来安全撤人。双巷间每隔3050米掘一个联络巷，并设挡水墙。第五节、矿井探放水钻孔布置要求 探放水设计内容要求具备文字说明和附图文字说明应包括以下内容：.探放水巷道（工作面）及周围的水文地质条件，积水范围、积水量、确切的水头高度（水压）、正常涌水量（并说明确定这些参数的依据及可靠程度评价），老空与上、下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系，积水区与其它含水层的水力联系程度等；.探水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式；.探水钻孔组数、孔数、方向、角度、深度和施工技术要求及采用的超前距与帮距；.探放水结束或老空水放净或允许掘进的标准；.探放水施工与掘进工作的关系；.探放水地区或受水威胁地区的通讯联络方式及避水灾路线的确定及标识；.通风措施、有害气体及瓦斯安全检查制度；.防排水设施如水闸门、水闸墙等的设计以及水仓、水泵、管路和水沟等排水系统的能力与运转情况；.隐患联系汇报及处置情况。第六节、探放水设计内容要求第七节、（一）探放水设计中必须详细规定积水、存水及含水层水放净或结束探放水工程的结束标准；（二）在无动水补充的情况下，老空水放净的标准必须在原出水孔下方再补打两个以上钻孔，证实无水时，方可结束探放水工程；（三）在有动水补充的情况下，老空水放净结束，允许掘进的标准如下：.水压接近零或达到设计规定的水压以下；.补打两个以上钻孔，水流量无明显增大；.水流量小于预计动水流量；1、探放老空区（含已关闭的小煤矿）积水时，探水钻孔超前距最小水平钻距不得小于30；探放老空积水的超前距，要根据水压、煤岩层厚度和强度及安全措施等情况来确定，但最小水平钻距不得小于30，止水套管长度不得小于10。2、探水钻孔的终孔孔径不得大于75，疏放水钻孔和注浆堵水钻孔的孔径可根据实际排水能力确定。3、井下探放水应使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探、锚索钻机放水。4、在预计水压大于0.1MPa的地点探放水时，预先固结套管。套管口安装闸阀，套管深度在探放水设计中要明确规定。第八节、探放水其它要求1、探水前应注意什么？1）检查排水系统 2）准备堵水材料 3）检查瓦斯 4）检查支架情况 5）检查煤壁 6）检查水沟 7）检查安全退路 2、探水钻孔直径和数量怎样确定探水钻孔直径不大于75毫米为宜。3、探水钻孔的布置方法？1）上山探水2）倾斜煤层平巷探水3）平巷和开切眼互相配合探水止水阀门封孔材料为水泥速凝剂膨胀剂混合物终孔径套管安装示意图