煤矿探放水措施教学教材.doc

煤矿探放水措施精品文档*煤业有限公司探放水措施一、井下探放水由于我矿开采历史较长，加之井田西部有介休市北贾等煤矿，因此，可能有局部积水区存在，对我矿开采造成隐患，井下探放水是防止水害的重要方法之一，规程规定，采掘工作面遇到下列情况之一时，必须进行探水，确认无突水危险后，方可前进。1、 接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或小煤矿时；2、 接近水文地质复杂的区域，并有出水征兆时；3、 接近含水层、导水断层，溶洞和陷落柱时；4、 打开隔离煤柱放水时；5、 接近可能同河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时；6、 接近有出水可能的钻孔时；7、 接近有水或稀泥的灌浆区时；8、 有底板原始导水裂隙危险时或接近其它可能出水的地区时；二、探放老空水因老空积水量不清，水体空间位置不清，或因工作上的麻痹大意，图省事，造成了许多起透水死亡事故。为此，规程规定，探放老空水前，必须分析查明老空水体的空间位置、可能的积水量和水压。探放水时，必须确定下列事项：探水起点、探水钻孔的布置和要求，探水巷道的布置和施工顺序，以及安排必要的排水设施等。1、 探水起点由于小窑老空的积水范围不可能掌握得很准确，因此探水起点至可疑水源间，必须留有适当的安全距离。其宽度不可太大或过小，太大会加重探水工作量，延缓采掘速度；过小则安全没有保证。一般根据水文资料的可靠程度、积水区的水头压力、积水量大小及煤岩的机械强度等因素，通过分析，划出积水线、探水线和警戒线，（1） 积水线。指经过调查核定后的积水区边界线。可根据采空区的范围划定，其深部界线以小窑的最深下山为准。（2） 探水线。沿积水线外推60150米划定的界线。外推距离的大小，视积水范围的可靠程度、水量与水压、煤层厚度与强度的大小确定。当掘进巷道到达探水界线时，必须探水掘进。（3） 警戒线。自探水线起，再外推50150米所划定的界线。掘进巷道进入这一界线后应密切注意迎头的变化，发现有透水征兆时，要提前探水。探水起点的确定受到多方面因素的影响，很难划定一个确切的起始界限。根据一些煤矿的经验，一般应在离可疑水源200米以外开始打钻探水，有时甚至更远，如果水害威胁可疑区在图纸上很清楚，边界位置很准确，且水压不超过1兆帕时，探水线至积水区的距离可适当缩小。但最小距离，煤层中不少于70米，岩层中不小于50米。2、 探水钻孔布置（1） 探水钻孔布置的一般原则探水孔应保证适当的超前距、帮距和密度。在有水害威胁的地方进行探水掘进时，探水钻孔的终孔位置，要始终保持超前工作面迎头一段距离，以保证迎头与水源间必要的安全煤岩柱，此距离称作探水钻孔超前距。探水时应严格规定各种情况下的超前距。超前距一般以保持60米为宜，岩层中超前距应根据水压大小确定，一般为20米，钻孔深度一般为200米左右，这样每打一次钻，可以连续掘进140米。帮距指外斜眼与中心眼在终孔位置处的距离。由帮距划定的界线，称作安全外围线。为了确保巷道两帮不致被水突破，巷道两边至水源也应保持足够的安全距离，在打钻孔时，应使帮距等于超前距或略小12米。钻孔密度表明钻孔的疏密程度，它取决于钻孔的数目、夹角与钻孔深度。以允许掘进距离的终点处钻孔的间距为衡量指标。探水钻孔有了一定的密度，就可以保证不漏掉巷道前方的积水老巷。确定钻孔密度时，应视老巷尺寸而定，一般不超过3米。探水孔布置应考虑地质条件、探水地区煤层走向变化和夹石分布规律，以免误判，影响安全。探水钻孔的布置应考虑矿井排水能力，钻孔直径应考虑放水的方便与安全，一般以不超过75毫米为宜。若水量很大，需放水时间很长时，可适当加大孔径、增加孔数或打专门的放水钻孔。（2） 钻孔布置方式钻孔的布置方式与巷道类型、煤层厚度、积水区的构造以及掘进巷道在积水区的相对位置等因素有关。从平面上看，一般多布置成扇形或半扇形。当巷道处于三面受水威胁的地区，其探水钻孔应按扇形布置，上山巷道通常布置成扇形；对于积水区肯定在巷道一侧的探水地区，探水钻孔可呈半扇形布置，倾斜煤层的平巷掘进，多布置成半扇形。钻孔的平面夹角，一般为1015度。为使巷道的前方及左右两侧需要保护的煤层空间都能有钻孔控制，一般应布置57组钻孔，最少不小于3组。在缓倾斜中厚或厚煤层中掘进时，必须有见板或底板的钻孔。如巷道沿底板掘进，必须有见顶板的钻孔，如巷道沿顶板掘进，必须有见底板的钻孔，以防水从巷道上方或下方涌出。3、 探水巷道布置在有水害威胁的地区掘进巷道，除必须实行超前探水外，在程序上还要尽可能做到与巷道施工密切配合，才能取得良好的防治效果。（1）探水巷道布置一般原则探水巷道一般应尽量布置成双巷，这对防止水害的突然发生，保证人员的安全撤离和躲避有很大意义，在水量大、水压大、煤层松软的地区探水掘进时，直接探水很不安全，应采取隔离方式进行探水，可在巷道掘进迎头砌筑隔水墙，在墙外探水，如要该地区有石门工程，可利用石门预先探放积水，此外，当相邻的煤层间距大于20米时，还可以采用隔层打孔的方法，探放另一煤层的老空积水。为了提高掘进速度，取得良好的探放水掘进效果，探水巷道的布置，还应尽可能做到与巷道施工程序密切配合。如在同一煤层中探水掘进，应先掘标高较高、靠近老空一边的巷道，然后再掘下部的巷道，这样可以减少探水工作量。（2）探水巷道布置方法 上山掘进防探水。上山掘进时，如果巷道前方或上方有积水区存在，此时，巷道和人处在积水的下方，一旦有水突出，对巷道和人都有着很大的威胁。为此，要特别注意探水工作的安全。处在积水区的上山巷道，由于三面受水威胁，探水钻孔应布置呈扇形，向巷道正前方及左右钻探，厚及中厚煤层必须有见底板和顶板的钻孔；穿层斜石门在与上部掘透之前，也必须向顶板打钻；以控制巷帮老空积水情况。探水方法一般采取双巷掘进交叉探水的办法，即一巷探水，另一巷掘进，两巷探水与掘进相互交叉进行，两上山之间用联络巷连通，掘进放炮时，人员须躲进联络巷内，联络巷与联络巷之间的距离，不应超过放炮母线的长度，一般以50米为宜，如果在上山巷道内掘躲避硐，躲避硐的方向必须向上倾斜，长度也必须合适。进行上山探水掘进，要注意在掘进过程中，定时进行长度测量。每次探水后，应做专门的标记，如在巷道一帮或顶板的明显处，涂上颜色标记或打入木楔等，以防实际掘进距离超过允许的掘进距离。上山巷道的支护，应严格按照作业规程要求施工，不论煤巷还是岩巷，两帮都要挖一定深度的柱窝，支架的柱腿，必须支在柱窝内。支架的倾角要合适，以保证支架的稳固性。此外，还应注意，巷道内不准有活碴及其它杂物堆积；电缆和风筒必须挂起；工具设备应摆放整齐，以保证人员在非常时刻，迅速安全地撤离。 平巷掘进探水布置在倾斜煤层中掘进平巷时，一般都采用双巷掘进、单巷超前探水的方法。即用靠近老空一侧的巷道探水，让另一侧巷道在其保护下掘进。并保证靠老空一侧巷道，始终超前另一侧巷道一定的距离，超前距一般取20米，由于积水区处在巷道一方（通常为上帮）探水钻孔可按半扇形布置，一般向正前方和上帮方向打眼。如果单巷探水的范围能够控制另一巷道的掘进范围，也可采用单巷探水、双巷同时掘进的方法。但必须保证钻孔组数不少于5组，并按扇形布置。探水平巷，一定要按规定腰线施工，腰线掌握不好，巷道起伏不平，容易产生积水。严重时，还能堵死巷道。为使水流畅通，巷道应保持一定的坡度，通常多采用正坡施工，且不要随意改变坡度。此外，要注意的是，如果煤层倾角很小，探水孔数量应加多。如果在掘进过程中遇到断层，还必须向断层另一盘打钻探水，切不可冒然前进。 探水区下山巷道掘进。下山巷道掘进，除防止工作面和两帮来水外，要特别注意背后来水。同一采区同时有很多掘进巷道在施工时，在高处施工的掘进工作面，必须保证不向下山灌水。如果上面工作面有突水的可能，且不能保证下山工作人员的安全时，下山工作面必须停止工作，并不得有人滞留。如果下山巷道在有老空的区域内掘进，也要适当向两帮打探水孔，同时加强对巷帮的支护，以防片帮出水。采煤工作面一般不容易出水，因此常常被人忽视。由于断层、陷落柱等构造的影响，而造成工作面突水，这类事故也是有的。这里要提请注意的是，采用倾斜长壁法采煤，一旦发生工作面出水，很容易堵塞安全出口，造成工作人员无路可退。为此，在做好防水工作的同时，还必须注意工作面规格质量，保证安全出口的通畅。4、探水钻孔的安全装置在探放水工作中，一般水量和水压不大时，积水可通过探水钻孔直接放出。但在探放水量和水压大的积水区时，为了保证安全，达到有计划放水的目的，必须在孔口安装安全套管和阀门，以控制放水量，并防止钻孔被水冲刷扩大。在初透时，安全套管还可以用来测定水头压力。在孔口安装套管时，先用大口径钻头扩孔至一定深度（根据水压大小而定），下套管后，在套管外围灌注水泥，待水泥凝固后，再用小直径钻头钻进，直至全部钻透老空为止。然后退出钻具，在安全套管的外露部分，装上压力表、水阀门和导水管等。三、探放断层水及其它积水探放断层水、强含水层水及其它可疑水源的办法，与探放老空水相同，但探水钻孔的数目比探放老空水要少。探断层水的钻孔，往往与探断层构造的孔结合起来。在探明断层的位置、产状要素、断层带宽度的同时，着重查明断层带的充水情况、与含水层的接触关系和水力连通情况、静水压力及涌水量大小，以达到一孔多用的目的。一般在垂直断层面的剖面上打两个钻孔即可，一个水平钻孔，一个下斜或上斜钻孔。如要资料不清，可适当增加钻孔数目，直到探清为止。矿井是以大断层为井田办界的，且一侧往往有较强的含水层，井下采掘工作面接近这类断层时，必须进行打钻，除探明上述情况外，还要注意保证隔离煤柱的完整性和施工的安全。因此，要事先制定专门的钻孔设计和技术措施。钻孔的开孔位置，必须在井田煤柱线以外，这样，才能保证一旦断层位置有变化，也不致使井田隔离煤柱尺寸不足。断层水探明后，应根据水的来源、水压和水量，采取不同措施进行处理，如断层水来自强含水层，则要注浆封闭钻孔，留设断层隔离煤柱，已经进入煤柱范围的巷道，要加以充填或封闭。如断层含水性不强，则可考虑放水疏干。五、探放水作业安全注意事项探放水作业是直接与水害作斗争，不仅关系到探放水人员的安全，也关系到探放水地段甚至全矿的安危。为此，井下探放水作业必须严格执行规程的有关规定。1、 探水作业前的准备为了确保探水作业安全顺利地进行，安钻探水前，必须作好以下工作。（1） 加强钻孔附近的巷道的支护，背好顶帮，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，借以保持探水地点巷道的稳定性，避免发生冒顶和片帮事故。（2） 清理巷道浮煤，挖好排水沟，保证水流畅通，同时，应准备有相当容量的水仓和排水设备。（3） 在打钻地点或其附近安装专用电话，以便水情紧急时，及时向矿调度室报告。（4） 确定主要探水孔的位置时，应由测量和负责防探水人员亲临现场，共同确定钻孔方位、角度、钻孔数目及钻进深度。此外，在预计水压较大的地区，正式探水钻进前，还必须先安好孔口管和控制闸阀，孔口管的长度，应根据水压和围岩性质在探放水设计中明确规定。孔口管与孔壁之间，必须灌注水泥浆固定，并进行耐压试验。特别危险的地区，还应预先开掘安全躲避硐，规定撤人的避灾路线等安全措施。2、探放水作业安全注意事项正式开钻探水后，要密切注意迎头的变化，发现异常，要立即采取措施，以防突水或发生其它伤害事故，为此，施工中要特别注意以下事项。钻进时，发现煤岩松次、片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，以及顶钻等异常状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆。要立即向矿调室报告，并派人监测水情，情况紧急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员。煤岩发松，钻进突然感到轻松，一般是接近水源的象征。这时，应再次检查防水措施是否完善，排水设施是否可靠；发现片帮、来压时，要检查巷道支架是否牢固，以防冒顶砸人；顶钻是是水压大的表现，此时切不可移动钻杆，并要将钻杆固定牢固，否则高压水就可能将钻杆顶出，碰伤人员，或将钻孔冲垮，造成透水事故。在水压较大的地区探水时，应采用反压和防喷装置进行钻孔。探水孔还没有钻到5米，水就流出时，说明距离积水很近。如果钻孔内水的压力很大，必须马上将钻杆固定，并在巷道正前打柱，保护煤壁，不使煤帮被冲垮，并另选安全地点，进行探放水。在打钻时，如果发现钻孔内没有回水，说明可能已经钻透老空，回水流到老空里去了，这时经过检查已透了老空，就要停止钻进。探水钻机的后面和前面给进手活动范围内不得站人，以防高压水将钻杆顶出伤人，或手把翻转打人。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分，如有异常，也应停止打钻，及时进行处理。钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井水能力和水仓容量，控制放水量，并做好水压观测工作。钻孔放水前，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量，做好记录，要密切注意水量变化，出水的清浊和杂质情况，有无有害气体涌出和有无特殊声响等，发现异常状况应及时采取措施，防止意外事故发生。3、接近积水地区的掘进在接近水地区掘进时，只依靠探水钻孔单方面来保证安全是不够的，还必须注意对水灾的防范。接近积水地区的探水巷道，其断面不宜过大，以缩小受压面积，同时应有两个安全出口，用于通风、流水和意外情况下人员撤退。一般情况下，该采取双巷掘进。必要时，要在两联络巷之间开掘安全躲避硐室，掘进巷道的坡度不准起伏不平，以免低处的水流不出，导致施工人员被堵。进行上、下山掘进时，在上山方向的水害未消除前，或正在探水时，来保证下山工作人员的安全，应暂停其工作，等上山水害威胁解除后，再继续工作。探水巷道必须严格掌握巷道掘进方向，沿着探水孔的中心线掘进，以免造成超前距或帮距缩小而导致老空透水。如因地质变化需偏离时，应进行补充钻探，或采取其它措施予以补救，接近积水地区巷道的掘进，要特别注意爆破方法，通常采取多打眼、少装药、放小炮的方法，以保持煤体的抗压强度，掘到允许掘进的终止位置，最后0.5m应停止放炮，用手镐采齐迎头，以利下次探水，并保证安全套管不致安设在被炮震松的煤、岩内。对已放水的掘进工作面，如果不能马上与老空掘透，而在几天后再掘进时，应重打23个检查孔，以防原有钻孔坍塌堵塞重新积水，切不可冒然掘进。即使是大部分积水已经放出，在掘进时，还应注意盲巷老空积水或因断层的隔离而形成的孤立积水区。老空放水后，允许恢复掘进时，还须注意，在掘到离老空35米处，应先用煤电钻打23个检查孔，进行再检查。只有在证实积水确已疏放干净后，方可揭露老空，揭露老空时，要先用小断面巷道，从放水孔上方与老空做透，并注意对瓦斯、硫化氢等有害气体的处理。*煤业有限公司探放水措施年 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