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1、矿井防治水 第一讲 矿井防治水概论 一、矿井水害的定义和一般特点 矿井水害是指在煤矿基建和生产过程中 地下水涌入采掘空间,由于排水能力相对 不足而造成 淹没巷道、工作面、采区、矿 井(不同水平乃至 整个矿井)的现象,它轻则 影响生产,重则造成 人员伤亡的恶性事故 ,是煤炭资源开发过程中 一种突发性的地 质灾害。 矿井水害是地下水非正常涌入井巷和工 作 面的现象,这里,一方面要强调它的突 发性,另一方面要强调它的灾害性。 二、矿井水害的防治思想 矿井水害是可以防治的,只要搞清矿井 的充水 特征,并采取适当的工程措施,不 仅可以安全 采出受水威胁的煤炭资源,而 且能够提高矿井 防治水技术水平,从而
2、为 矿床水文地质学的发 展做出积极的贡献。 一般地,矿井水的防治应当从水文地质 条件的分析着手,即从区域到水文地质条 件研究开始,确定井田在 水文地质单元中 所处的位置,重点分析地下水的补给、 径 流和排泄条件。水文地质条件的分析最好 以水文地质单元为分析对象,通过对地下 水流场、水化学场的分析建立水文地质概 念模型。 对于井田而言,应重点分析矿井充水条 件,确定 充水水源和导水通道,对水害类 型做出划分,同 时,对水害威胁程度做出 评价。 矿井水害防治的工作重点是对水患 做出诊断,同时应提出具体的防治水措 施。事实上,水患诊 断、评价、防治水措 施三者缺一不可,三要素共 同构成防灾、 减灾的
3、目标路线。 三、在长期与煤矿水害斗争的过程中,积 累了大量宝贵的经验,使得人们对矿井水 害类型的认识水平日益提高。目前,对矿 井水害类型的划分基本形成如下观点: 1、按水源类型划分: 顶板水、底板水、老 空水 2、按导水通道划分:断层突水、陷落柱突 水、裂隙岩体突水、封闭不良钻孔突水、 煤(岩)柱突水 3、按水源含水介质类型划分:孔隙水、裂 隙水、岩溶水 科学分类体现了人们对事物认识高度和 认识水平, 也是学科发展水平的标志,我 们经常运用科学分类手段对矿井水害类型 做出分类并加以细化。 四、解决煤矿水害问题的切入点 A、 充水水源是否存在,回答有没有水的问题? B、 充水途径是否存在,回答水
4、从哪里来的问题? C、 充水强度大小,回答有多少水来的问题? 煤 矿 水 害 A、充水水源 B、充水途径 C、充水水量 矿井充水水源及其勘探途径 矿坑充水水源(按空间位置) 顶板水底板水老空水 预 疏 放 探 查 条 件 放 水 试 验 条 件 确定 采空 区面 积和 积水 范围 充水途径 天然通道人工通道 导 水 裂 隙 导 水 断 层 陷 落 柱 岩 溶 塌 洞 顶 板 三 带 底 板 三 带 防 水 煤 岩 柱 不 良 钻 孔 点状通道线状通道面状通道 涌水量计算方法 类 比 法 解 析 法 数 值 法 统 计 学 方 法 矿井水文地质类型 简 单 中 等 复 杂 极 复 杂 煤矿水害的
5、特点 突水次数和突水强度呈现上升趋势 废弃矿井与小窑诱发突水明显上升 对基本水文地质条件认识不清导致的突水 事故占有较大比例 煤矿水害事故多发原因分析 1、现有防治水技术手段利用不够,防治水工作 规范化程度低 2、对人类活动诱发的突水事故防范措施不到位 缺乏专门的防治水队伍和规范化的水害监管体系 3、相对落后的水害防治技术不能满足生产条 件要求 4、隐蔽型导水构造的精细探查技术与装备不 足 5、深矿井开发突水机理及煤层抽冒诱发的采空 区透水机理有待于研究 五、水文地质的探查方法 主要包括: 物探 、钻探、化探、试验 物探方法主要依据介质的电性、弹 性波、 磁场强度、重力场的差异对不同介 质及其
6、界面进行判识,从而满足矿井防治 水中对异常地质体的探测要求。 地震主要探测断层、陷落柱,目前 主要发展二维地震和三维地震;但费较高。 电法含、导水异常的探查,目前主要发 展 瞬变电磁法、直流电法、音频电透视、 电测井; 物探方法具有大范围、大尺度探查的 特点, 但其局限性在于难以克服多解性的 缺陷,往往需要通过钻探等其它手段来验 证。 钻探方法是通过钻探工程了解地层 的结构特点、含隔水层的空间特征。钻探 方法是各种试验方法赖以实施的基础,如 抽水试验、放水试验、连通试验等需要钻 孔形成以后才能组织实施。 钻探手段往往施工周期长,揭露的水 文地质信息有限,常常给人“一孔之见” 之感。 化探水化学
7、分析方法的简称。地下 水的化学成份往往代表着其赋存地层的环 境特征,按照各种特征离子的含量、矿化 度、 水质类型等,可以对不同含水层地下 水做出区分,从而对井下涌水的来源进行 识别。 试验任何学科的发展都离不开试验, 矿床水文地质学也不例外。有关水文地质 学中的试验方法, 如抽水试验往往在煤田 勘探阶段就开始应用,在煤矿生产中作为 一种补充勘探手段,也会经常使用。 矿床水文地质工作中经常使用的试 验手段当然要算是放水试验了,它具有节 约工程费用和直接了解矿井充水性的优点 ,放水试验成果的权威性也正体现于此。 防治水技术措施 水患诊断结论明确以后,接下来的工作就 是采取 有针对性的防治水措施了,
8、以水害类型划 分的防 治水技术措施如下: 以断层作为防范对象预注浆通过断层、留设 防水煤岩柱; 以陷落柱作为防范对象封堵陷落柱,留设一 定的防水煤柱后,解放其周边煤炭资源; 以裂隙岩体整体作为防范对象对含导水异常 区进行注浆加固。 以封闭不良钻孔作为防范对象采用工 程措施,重新进行封孔处理。 以老空水作为防范对象在经济技 术条件允许的条件下疏放老空水,彻底消 除透水隐患;对于采空区积水体积太大, 全面疏放不合理,不具备解放受水威胁煤 炭资源的条件,从安全角度考虑,不应动 用这部分煤炭资源。 大面积煤炭开发存在安全隐患的井田,采 取如下措施: 帷幕截流技术; 底板改造技术; 全面疏降含水层水压的
9、技术。 防治水技术 在长期预防和治理矿井水害的实践 中,各科研院所、 高等院校与各大水矿区 密切合作,通过科研攻关项目、工业性试 验项目等的实施研究和开发了如下防治水 技术及装备,在推动行业技术进步中做出 了积极的贡献。 在这里,我们将其中的部 分成果介绍给大家 技术之一:矿井水文地质条件综合勘探 为矿井设计提供基础水文地质信息 技术之二:矿井涌水量计算与预测提供 矿井的最大涌水量、正常涌水量及来源、 组成和变化规律,为矿井防排水系统设计 提供依据。 技术之三:采区及工作面精细水文地质勘 探与水害预测预报为回采工作面设计、 开采方法优化、防治水技术手段和配套措 施的完善提供依据。 技术之四:矿
10、井、采区、工作面防治水规划 水文地质安全保障体系建立 提供不同阶段防治水工作思路; 构筑适合矿井特点的水害防范技术体 系; 建立适合矿井特点的水害防范安全规 程和规范。 技术之五:废弃矿井环境预测与评价 废弃矿井诱发的水害预测 废弃矿井水环境预测与评价 废弃矿井淹没过程模拟预测 废弃矿井对临矿水害威胁预测与 防治 技术之六:矿山水害治理与抢险救援 当矿井出现水灾时,提供及时、科 学、具 有可操作性的 水害原因诊断 抢险救灾技术方案 救灾工程设计 目前正在开展的煤矿水害防治新技术研究 深部煤炭资源开发中突水机理及安全评价 技术 可视化突水条件远程监控及预警技术 含水层水文地质试验与评价技术 车载
11、移动式矿井突水水源快速诊断系统 第二讲 老空水预防 一、老空水的定义及特点 为了保证正常生产,煤炭开采过程 中,需要对涌入井下的地下水排出地面, 这时排水费用作为煤炭开采成本的一部分 计入其销售成本之中, 采掘作业完成后, 留下大量的废弃巷道和采煤空间,对涌入 的地下水一般不再排放,这时,采空区内 聚集着大量的地下水,称为老空水。 有些煤矿地下水占据采空区的一部 分,如 干旱和半干旱的北方地区,而有些 煤矿, 如雨量充沛的南方,地下水几乎占 据了采 空区的全部空间。 对同一矿井而言,老空水分为同层 老空水和邻层老空水;对相邻矿井而言, 老空水分为本矿老空水和邻矿老空水; 老空水对采煤的威胁主要
12、表现在同 层老空水上水平对下水平的威胁,邻层老 空水浅部对深部的威胁,邻矿老空水对本 矿的威胁。 由于老空水往往积水体积大,隔水煤岩柱 不足以抵抗静水压力的情况下容易发生透水事故 ,而且来势凶猛,经常形成群死群伤的恶性事 故。 近年来,采空水造成的透水事故时有发 生,在所有煤矿水害事故中占据主要位置,媒体 多有报道, 产生十分恶劣的社会甚至是政治影 响。为此,党和政府及社会各界十分关注这一影 响安全生产大局的煤矿水害问题,在国家煤矿安 全生产监察局 多次组织的水害防治技术研讨会 上均将老空水防治列为扭转安全生产大局的主要 目标。 面对老空水防治的严峻形势,科技 部将 “十一五”攻关的主题确定为
13、“矿井老空 区 探测与水害防治关键技术及装备”,这 些 行动足以看出国家对预防和治理由老空水 诱发的恶性透水事故的力度。 二、老空水的探查 对于老空水的防范,关键是确定积水范围和积水 水量,可以采取两条途径:一是煤矿开采有着准 确的井上下对照图,采空区范围往往比较可靠; 二是采空区积水范围往往没有精确的测绘资料, 只能靠探查手段来解决问题了。 前者对于国有大中型煤矿来说很容易做到,对于 地方小煤矿来说,问题就不那么简单了,就需要 通过钻探和物探相结合的方法解决老空水探查问 题。实际工作中,必须以钻探为主,物探配合, 物探资料必须慎重验证鉴定,确保其可靠性。 下面举例说明老空水探查中的部分经验及
14、教训: 某矿开采浅部的10#煤,大片的老空水已 经被探 放出来,进入老空区回收残留煤阶 段,遇一块30m 见方的煤柱,从四周老洞 观察无积水,上距20m的9#煤也已证明无积 水,但是煤柱的一侧却有发潮现象。 当时普遍认为,该煤层距地表仅 60m,地面又是排水沟,是排水沟的水沿风 化及采动裂隙下渗造成煤壁发潮的,周围 的煤壁也比较潮湿就是例证,30m 见方的 煤柱内绝对不会有老空水。 当时探与不探的争论很大,由于分 管探水工作的领 导思想坚定,决定打钻探 水,结果放出水量200多吨,事后发现煤柱 内残留一口60m的古井,有约0.3MPa的水压 ,如有人员在附近作业,必然会发生伤亡 事故。 某矿欲
15、从9#煤施工一反上山石门穿透7#煤 ,据调 查资料,石门透煤点100m外有老空积 水,两煤层间 距33m, 反上山石门倾角23, 斜长85m,设计上山 掘进60m,距7#煤10m左右 的位置超前打钻探水。但上山掘进到50m时, 发现顶板砂岩淋水,是否探水,争论很大,普 遍认为:迎头层位正常,正是 7# 煤底板以下 1314m的砂岩底面,砂岩裂隙有点淋水属正常 现象,应该 按照原设计在60m位置安钻探水, 而积水范围在预定透煤点以外还有100m,现在 就开始探水工程量大,边探边掘,既影响正常 生产,又无实际必要。 根据当时定下的没有把握就探的原则提前 施工探放 水钻孔,结果第1个钻孔钻进至 10
16、.6m即透老空,放出积水62000余吨。事 后查明该迎头前面4m多有一 落差9m多的 正断层,上盘7#煤已下降至迎头附近, 积 水区与迎头垂距仅2m(图1),一次难以估 量损失的重大透水事故就此避免了。 三、老空水疏放 探水“三线”的确定:探水“三线”是指: 积水线、放水线、警戒线。 积水线:积水区外缘标高等高线, 确定积水水面 标高后,可直接在采掘工程 平面图上按等高线标定。 放水线:原矿井水文地质规程 (试行)(已作废)第29条规定:掘进工 作面在距积水实际边界20m处停止掘进,进 行打钻放水。 积水线外推20m即为放水 线。 警戒线:原矿井水文地质规程 (试行)(已作废)第29条规定:积
17、水线 外推60m即为警戒线。掘进工作面进入警戒 线后,必须超前探放水。 熟悉并掌握井田周边采煤历史,做 好询访调查工作, 要对探放水资料进行动 态分析,根据已经掌握的情 况给出有事实 根据和说服力的结论。 禁止使用钎子探放老空水。由于风 钻和电钻钎子只能探34m,掘12m,没有 安全的超前距和帮距,而且不能使用套 管、水门等安全防水装置。 第三讲 煤矿防治水规定 一些条款及案例 第八条 煤矿企业、矿井的井田范 围内及周边区域水文地质条件不清楚的, 应当采取有效措施,查明水害情况。在水 害情况查明前,严禁进行采掘活动。 发现矿井有透水征兆时,应当立 即停止受水害威胁区域内的采掘作业,撤 出作业人
18、员到安全地点,采取有效安全措 施,分析查找透水原因。 案例一: 2006年5月18日,山西省大同市左云县张家 场乡新井煤矿发生一起透水事故,造成56人死 亡。新井煤矿属张家场乡乡办集体煤矿,始建于 1992年,该矿批准开采4#煤层,设计生产能力9万 t/a。但于2005年10月,该矿主井却违规通过暗斜 井延深至8#、11#、14-1#、14-2#煤层,进行越层 采掘活动。事矿发生后,新井煤矿承包人及相关 责任人不是积极组织抢险,而是蓄意逃避责任, 瞒报事故被困人数,破坏调度出勤牌板,转移藏 匿财务和销售台账,删除计算机数据资料,抽逃 和转移账户资金,负责该矿安全、生产和技术的 副矿长,该矿调度
19、室主任、包工队队长等相关人 员先后逃匿,后被公安机关全部抓获。 经过40天的紧张排水,共排出井下积水42.2万 m3,56名遇难矿工遗体全部找到。 新井煤矿没有严格执行探放水的有关规定 ,从事故发生前的5月12日,邻近的同煤燕西一号 井采空区的东13巷和东14巷,就已经出现了明显 的滴水和淋水等透水征兆。东13巷附近的异常水 文地质情况引起了矿方的注意,从东6巷抽调钻机 到东13巷与东14巷之间进行探水,但遗憾的是,5 月17日钻机在施工中出现了故障,5月18日安排修 理。但就在透水征兆明显、尚未完成探放水工作 的情况下,矿方没有停产,也未撤人,继续违章 组织生产,最终导致突水事故发生。 事故
20、直接原因:新井煤矿在141煤层 掘进巷道透水征兆十分明显情况下,未能 严格按照防治水有关规程和条例,采取真 正有效的防治水措施,仍违规在燕西1井 靠近采空区附近组织生产,冒险作业,由 于受放炮震裂松动、水头压力浸泡以及采 掘活动带来的矿山压力变化影响,破坏了 燕西1井采空积水区的有限煤(岩)柱, 最终导致了这起特别重大透水事故的发 生。 从案例一可以看出:该矿为越层开采,在接近邻 近燕西一号井采空区未严格执行先探后掘措施, 且在有透水征兆明显情况下还组织生产。 大部分透水事故发生前均会显现出不同的透水征 兆,如挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水 叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产产 裂隙
21、出现渗水、水色发浑、有臭味、(煤层变 湿、松软,煤帮出现滴水、淋水,矿压增大,底 板膨起、产生裂隙)等。 要求:井下发现透水征兆时,就必须要立即停止 受水害威胁区域内的采掘作业,撤出作业人员到 安全地点,分析原因,采取有效措施,减少人员 伤亡。 第四十二条 矿井井口和工业场地内建筑物 的标高,应当高于当地历年最高洪水位。 如果在山区,除符合本条第一款的 规定外,还应当避开可能发生泥石流、滑 坡的地段。 矿井井口及工业场地内建筑物的标 高低于当地历年最高洪水位的,应当修筑 堤坝、沟渠或者采取其他防排水措施。 案例二: 2002年6月24日,河北张家口市蔚县北部 山区突降大到暴雨,山洪暴发,由于涌
22、发 煤矿井口低于当地历年最高洪水位,使洪 水倒灌井下,造成16人死亡。 第四十三条 当矿井井口附近或者塌陷区内 外的地表水体可能溃入井下时,应当采取安全防 范措施。 严禁开采煤层露头的防隔水煤(岩) 柱。 在地表容易积水的地点,应当修筑沟渠 ,排泄积水。修筑沟渠时,应当避开露头、裂隙 和导水岩层。特别低洼地点不能修筑沟渠排水的 ,应当填平压实。如果低洼地带范围太大无法填 平时,应当采取水泵或者建排洪站专门排水,防 止低洼地带积水渗入井下。 当矿井受到河流、山洪威胁时,应 当修筑堤坝和泄洪渠,防止洪水侵入。 对于排到地面的矿井水,应当妥善 处理,避免再渗入井下。 对于漏水的沟渠(包括农田水利的
23、灌溉沟渠)和河床,应当及时堵漏或者改 道。地面裂缝和塌陷地点应当及时填塞。 进行填塞工作时,应当采取相应的安全措 施,防止人员陷入塌陷坑内。 在有滑坡危险的地段,可能威胁煤矿 安全时,应当采取防止滑坡措施。 黑龙江鸡西鑫永丰煤矿发生水灾事故 这是矿井区周边形成的面积约50米乘60米、深十余米的塌陷 案例三:山东华源矿业公司“817”溃水事故 这次洪水是发生在黄河的支流,大汶河的 支流,叫做柴汶河,上游的降雨量超过了 200毫米,柴汶河的流量达到了1800多个流 量,相当于70年左右一遇的洪水标准。这 条河是没有设防的河流,煤矿利用矿渣堆 积了一个简易的堤坝,由于超标准洪水, 使河岸发生了漫溃,
24、洪水进入矿井。 2007年8月17日,山东省华源矿业有限公司发生洪 水淹井事矿,死亡172人,与其相邻的名公煤矿也 被洪水淹没,致使9名矿工遇难。 由于连续两天的强降雨导至山洪暴发,流经华 源矿区的柴汶河水位暴涨漫过河岸,漫溢的洪水 冲蚀河岸,掏空基础,最终冲开约65米的决口, 冲入落差约5米的岸外低洼处,在洪水强烈冲刷作 用下,形成三个集中溃水点溃入井下。溃入井下 的水量约1260万立方米,砂石和粉煤灰约30万立 方米,导致淹井。由于溃水流量大、速度快,水 流湍急,增加了华源矿业有限公司井下撤人难度 ,当班井下作业人员756人,有584人安全升井, 172人被困井下遇难。 废弃的井筒未填实封
25、死,成为洪水溃入井 下的主要通通。 案例四: 2007年7月22日,山西省吕梁市兴县魏家 滩镇马圐圙(kulve)煤矿,因山洪暴发,造成 河床下采空区发生塌陷,沉陷面积约800m2 ,洪水经采空区溃入矿井,导致11人死 亡。 2007年7月22日山西吕梁兴县马圐圙煤矿洪水事矿 第四十四条 严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂 物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段, 以免冲到工业场地和建筑物附近或者淤塞 河道、沟渠。 案例五: 2003年4月17日,山西省临汾市古县古 阳镇江水坪煤矿发生1起洪水淹井事故,造 成14人死亡。 事故直接原因:突降大雨,形成洪 峰,加之经江水坪煤矿井口的矸石堆,由 于洪水受阻,行
26、洪不畅,抬高了洪峰水头 ,洪峰夹以矸石、泥沙、树枝顺河而下堵 塞了煤矿的排水涵洞,洪水倒灌主斜井。 防隔水煤柱留设 第五十一条 相邻矿井的分界处,应当留防 隔水煤(岩)柱。矿井以断层分界的,应 当在断层两侧留有防隔水煤(岩)柱。 案例六: 2005年4月24日,吉林省吉林市蛟河市吉安 煤矿+178m一层煤掘进工作面发生透水,水流经 吉安煤矿与腾达煤矿连通的溜煤眼泄入腾达煤矿 ,造成腾达煤矿30名矿工死亡。 事故直接原因:吉安煤矿在掘进+178m一层 煤巷道过程中,违法越界开采防隔水煤(岩)柱 ,放炮导通原蛟河煤矿五井二号采空区积水,水 流泄入腾达煤矿,导致事故发生。 注:相邻矿井的分界处煤柱留
27、设不小于40 米。 第五十二条 受水害威胁的矿井,有下列情况之一 的,应当留设防隔水煤(岩)柱: (一)煤层露头风化带; (二)在地表水体、含水冲积层下和水淹区邻近 地带; (三)与富水性强的含水层间存在水力联系的断 层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层; (四)有大量积水的老窑和采空区; (五)导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或地下暗 河; (六)分区隔离开采边界; (七)受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。 第七十条 井下需要构筑水闸墙的,应当由 具有相应资质的单位进行设计,按照设计 进行施工,并按照规定进行竣工验收;否 则,不得投入使用。 井下构筑的水闸墙,要承受一定的水头 压力,技术要求较高,
28、要由具有资质的单 位进行设计。矿井不得自行设计构筑水闸 墙。 案例七:2005年7月7日,江西省萍乡市上 栗县赤山镇永胜煤矿,自行在井下构筑防 水密闭墙,未按有关规范进行设计和施工 ,在雨季大量充水后发生垮塌,使大量老 空积水溃入矿井,导致15人死亡。 第七十一条 报废巷道封闭时,在报废的暗井和倾 斜巷道下口的密闭水闸墙应当留泄水孔,每月定 期进行观测,雨季加密观测。 案例八:2007年8月7日,贵州省黔西县羊场乡垅华 煤矿发生一起重大水害事矿,溃水量7000立方米 ,造成12人死亡,2人受伤。矿井正在进行改扩建 ,由6万吨/年变为30万吨/年。垅华煤矿地质及开 采资料不全,也未配备水文地质专
29、业技术人员。 设置的密闭水闸墙没有留泄水孔。由于矿区连续 降大到暴雨,大量雨水不断通过地表裂隙渗透、 充满矿井边界西侧的老窑采空区,致使行人斜井 210米处西帮老窑密闭墙内的老窑积水溃决,冲毁 井壁灌入井下,导致正在修水泵、检查瓦斯的14 名人员被困(包括矿长和副矿长)。 第九十二条 采掘工作面遇有下列情况之一的,应当进行探放水: (一)接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿; (二)接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱; (三)打开防隔水煤(岩)柱进行放水前; (四)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破 碎带; (五)接近有出水可能的钻孔; (六)接近水文地质
30、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 层间的防隔水煤(岩)柱厚度不清楚可能发生突水; (八)接近有积水的灌浆区; (九)接近其他可能突水的地区。 探水前,应当确定探水线并绘制在采掘工程平面图上。 第九十三条 采掘工作面探水前,应当编制 探放水设计,确定探水警戒线,并采取防 止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。 探放水钻孔的布置和超前距离,应当根据 水头高低、煤(岩)层厚度和硬度等确 定。探放水设计由地测机构提出,经矿井 总工程师组织审定同意,按设计进行探放 水。 第九十四条 布置探放水钻孔应当遵循下列规定: (一)探放老空水、陷落柱水和钻孔水时,探水
31、钻孔成组布设,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 m为准,厚 煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5 m; (二)探放断裂构造水和岩溶水等时,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1 MPa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30-50 m掘1个联络巷,并设挡水墙。 探水钻孔主要参数的确定 1、超前距。探水时从探水线开始向前打钻 孔,在超前探水时
32、,钻孔很少一次就能打 到积水目标区,常是探水掘进再探水 再掘进,循环进行;探水钻孔终孔位置 应始终超前掘进工作面一段距离,该段距 离称为超前距,如下一页图所示。 2、允许掘进距离。经探水证实无任何水害 威胁,可安全掘进的长度称允许掘进距 离。 探水钻孔的主要参数图 3、帮距。为使巷道两帮与可能存在的水体 之间保持一定的安全距离,呈扇形布置的 最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距 离称为帮距;其值应与超前距相同,帮距 一般取20m,有时帮距可比超前距小12m 。 4、钻孔密度(孔间距)。钻孔密度是指允 许掘进距离终点横剖面上探水孔之间的距 离。 探水钻孔的布置方式 1、扇形布置。巷道处于三面受水
33、威胁的地 段,要进行搜索性探放积水目标区,其探 水钻孔多按扇形布置。 2、半扇形布置。对于积水区肯定是在巷道 一侧的探水地区,其探水钻孔可按半扇形 布置。 扇形探水钻孔图 半扇形探水钻孔图 矿进探放水与掘进之间的配合 1、双巷配合掘进交叉探放水。当掘进上山时,如 果上方有积水区存在,巷道受水威胁,一般多采 用双巷掘进交叉探放水。 2、双巷掘进单巷超前探放水。在倾斜煤层中沿走 向掘进平巷时,一般是用上方巷道超前探放水, 探水钻呈扇形布置。 3、平巷与开切眼互相配合探放水。 4、隔离式探放水。巷道掘进前方的水量大、水头 压力高、煤层松软和裂隙发育时,在煤巷直接探 放水很不安全,需要采取隔离方式进行探放水; 或在巷道掘进工作面预先砌筑隔水墙,在墙外探 放水。 第九十八条 探水钻孔超前距离和止水套管 长度,应当符合下列规定: (一)探放老空积水的超前钻距,根据水 压、煤(岩)层厚度和强度及安全措施等 情况确定,但最小水平钻距不得小于30 m ,止水套管长度不得小于10 m; (二)沿岩层探放含水层、断层和陷落柱 等含水体时,按下表确定探水钻孔超前距 离和止水套管长度。 岩层中探放钻孔超前钻距和止水套管长度 水压压/MPa钻钻孔超前钻钻距/m止水套管长长/m 1.0105 1.02.01510 2.03.02015 3.02520
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