矿井下探放水措施.docx

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矿井下探放水措施

内蒙古太西煤集团兴泰四矿

探放水安全技术措施

井下探放水措施

水文地质

一、区域水文地质

本区气候干燥，雨量稀少，区内沟谷平时干枯无水，山洪暴发始有流水，但区内沟谷发育，且切割较深，排泄条件良好，因此大气降水对矿井开采没有多大影响。

我矿井下煤岩层含水不大，但是在我矿井田范围内，存在浅部小窑和地表露天采坑，因此预防水灾是我矿不可忽视的工作，采掘工作面必须遵循“有疑必探，先探后掘”的原则。

防止上部小煤矿采空区积水，要及时搜集资料掌握上部小矿开采情况，对于小煤矿的采空区积水，要在石门揭煤前进行探放水，并制定探放水措施，严格按要求留设好与相邻矿井的保安煤柱，防止与其打通，造成水灾。

另外，近年来由于上部露天剥离采坑，采空区域不进行合理的处理，为山洪灌入井下造成了极大隐患。

二、井田水文地质条件

1、含水层与隔水层

据钻孔简易水文观测资料及岩性特征，矿区的含水层有2个，叙述如下：

（1）含水层

第Ⅱ含水层组：

为延安组中砂岩，从一层煤顶界至七层煤底界，平均厚66m，含有2～3层较厚的粗粒砂岩。

其中二1煤层与二2煤层间的粗砂岩平均厚20m，三煤层顶砂岩平均厚22m，三煤层顶砂岩平均厚13m。

根据19号孔抽水试验资料，单位涌水量Q=0.082l/s·m，渗透系数K＝0.128m/d。

水质属淡水。

本含水层组为煤矿内较强含水岩层组。

第Ⅰ含水层组：

为直罗组下岩性段砂岩层，岩性为粗粒长石石英砂岩含小砾石，含水层平均厚度为39m。

据8、19号钻孔抽水试验结果单位涌水量Q=0.038～0.069l/s·m，渗透系数K=0.074～0.178m/d。

水质属淡水。

本组亦为较强含水岩层组。

I含水层组以上局部存在短透镜状含水粗粒砂岩，变化很大，极不稳定。

第四系潜水和基岩孔隙水之间水力联系不大。

两个含水层之间通过基岩裂隙和断层破碎带起得水力联系。

（2）隔水层

I、II含水层间，即延安组上部（一煤层以上至直罗组底界）岩性多为薄层状粉砂岩与泥岩互层，平均厚87m左右。

钻探过程中未见涌水，为I、II含水层间之隔水层。

安定组（厚度大于600m），及其下伏直罗组上岩性段（厚度平均185m），两者为连续沉积，为矿区内较厚的隔水层。

安定组主要以褐红色泥岩为主，直罗组上岩性段主要以灰黄、灰色泥岩、粉砂岩为主。

三、矿井历年涌水量

上述含水层均为微弱含水层；由于本区没有永久性地表水流，地下水补给来源不足，含水层含水性小，故本区水文地质条件比较简单。

开采实践证实，矿井内涌水量很小，停采的老硐、采空区内有积水，再次采煤生产时应注意，一定要留有隔水煤柱或将积水排出，以防造成灾害。

探放水措施

一、探放水原则

1、探水目的

探水系指采掘过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧邦和前方的含水构造（包括陷落柱）、含水层、溶洞、老窑积水等水体的具体位置、产状等，其目的是为有效的防治水害作好必要的准备。

2、探放水的原则

采掘工作必须执行“有疑必探、先探后掘”的原则，因而，遇到下列情况之一时，必须探水：

⑴接近水淹区或情况不明的井巷、老空、老窑或小窑时。

⑵接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时，或通过它们之前。

⑶打开隔离煤柱放水前。

⑷接近未封闭又可能出（突）水的钻孔时。

⑸接近有水的采煤工作面时。

⑹采动影响范围内有承压含水层或含水构造、或煤层与含水层之间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。

⑺接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突（出）水征兆或情况不明时。

⑻采掘工程接近其它可能出（突）水地段时。

因此要求矿井生产期间密切注意钻孔和采掘工作面的相对位置，当采掘工作面接近钻孔时，要采取相应的防范措施，注意工作面涌水量变化，一旦发现钻孔有导水迹象，停止采掘，采取措施防治水患。

二、探放水设备选择

1、探放水设备选择依据

探放水设备选择必须能用于井下探水、放水、断层注浆、灭火等钻孔及勘探地质构造孔的施工，且钻孔深度不能少于100m，必须防爆并取得煤安标志。

2、井下探放水设备型号及数量

选择TXU-75型探水钻机作为井下探放水钻孔设备，根据井田地质条件及开拓开采布置，配备1台钻机并配齐相关钻具等。

水泥砂浆封孔泵选择SLB-1型，用于钻孔封孔。

三、探水前应注意的事项

1、检查排水系统，准备好水沟、水仓及排水管路；检查排水泵及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。

2、准备好赌水材料。

在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯、斧等，以便出水来压时及时处理。

3、检查瓦斯。

瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》规定时应停止工作，及时加强通风。

4、检查支架情况。

有松动或破损的支架要及时修整或更换。

帮顶是否背好，都要一一检查。

5、检查煤壁。

煤壁有松软或膨胀等现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成事故。

6、检查水沟。

巷道水沟中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净。

若水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复。

7、检查安全退路。

即避灾路线内不许有煤炭、木料、矿车等阻塞，要及时保证畅通无阻。

四、探放水工作技术要求

严格划定探水线，合理确定探水眼的布置和超前距离。

  ①探水线的划定应根据积水区的位置、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度，以及采空区、巷道受矿山压力的破坏情况等因素综合确定。

   ②对本矿井田范围内的老空、老巷、水窝等积水区，水压不超过1MPa，探水线至积水区的最小距离：

在煤层中不少于30m，在岩石中不得少于20m。

   ③对本矿不能确定积水区边界位置时，探水线至推断积水区的边界的最小距离不得小于60m。

   ④对有图纸资料可查的老窑，探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m，对没有图纸资料可查的老窑，无法推测其可疑区的，必须坚持有掘必探，确保安全。

   ⑤对已知的断层、陷落柱的探水线，由断层、陷落柱所留设的防水煤柱至少向外推20m作为探水线。

   ⑥石门揭开含水层的探水线，探水线至含水层的水平最小距离不得小于20m，垂直距离应根据水压和隔水层的岩性等资料综合分析确定其最小距离（图1）。

   ⑦探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等综合确定。

五、探放水的安全措施

1、探水巷道掘进时的安全措施

（1）探放水的巷道，中间不得有低洼积水段。

（2）探水巷道必须在探水钻孔的有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距必须符合设计要求。

每次探水后、掘进前，应在起点设置标志，并建立挂牌制度。

（3）巷道支护必须牢固，使巷道有较强的抗水流冲击能力。

（4）按设计钻孔的预计流量修建水沟，并将流水巷道内的沉渣等障碍物清理干净，巷道通风必须良好。

（5）巷道与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应将掘进头正前和两帮加固。

（6）探水巷道必须加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止掘进处理。

情况紧急时必须立即发出警报，撤出受水威胁地点的全部人员。

（7）严格执行“三不放炮”制度：

掘进工作面或炮眼有突水征兆时；探水孔超前距离不够时；掘进工作面空顶距离超过规定时。

（8）掘进班班长必须在现场交接班，交接允许掘进剩余长度和巷道中线与允许前进方位关系问题。

2、钻探的安全措施

（1）检查安钻场地巷道支护和通风情况，安全情况好，方可安装钻机。

（2）注意检查观测周围有无出水征兆，如发现安钻地点距积水地点很近、探水不安全时，应在采取加固措施后，另找安全地点探水。

（3）钻机安装必须平稳牢固；安好钻机接电时，要严格执行停送电制度，电缆吊挂要整齐。

（4）严格按设计标定钻孔方位、倾角，每班开钻前检查立柱、孔口安全装置、周围支护和报警信号，如有问题，先处理后再开钻。

（5）探水地点必须加强通风和瓦斯检查。

有害气体的突然大量涌出，往往是接近水区的征兆。

钻进过程中发现有害或有毒气体喷出时，应在加强通风的同时，用黄泥、木塞封堵孔口。

如无法处理，应立即停止工作，切断电源，将人员撤离到新鲜风流地点。

（6）钻进中发现孔内显著变软或沿钻杆流水，都是钻孔接近或进入积水区的象征，此时应立即停钻检查，如孔内水压很大，应将钻杆固定并记录其深度。

在提出钻杆前，必须重新检查和加固有关设备和支护，并打开三通泄水阀，边钻进边推入钻具，使钻头超过原孔深1m以上，先把附近积存的淤泥碎石冲出孔外，而后再提出钻杆，以利安全放水。

（7）遇高压水顶钻杆时，用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口。

操作时禁止人员直对钻杆站立。

3、放水及放水后掘进的安全措施

（1）设堰板，派专人监视放水情况，记录放水量，发现异常及时处理。

（2）加强放水地点的通风，增加有害气体的检测次数，或设瓦斯报警器。

4、其它安全措施

（1）预先规定好报警联络信号、涌（充）水时的对策和人员避灾线路等。

（2）放水工作应尽量避免在雨季进行。

（3）安排好避灾路线。

探水地点要设置通讯设施。

（3）探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。

兴泰四矿