井下探放水安全技術措施

井下探放水 安全技術 措施
一 概述 （一） 探水的目的 探水係指采礦過程中用超前勘探方法，查明采掘工作麵頂底板、側幫和前方的含水構造（包括陷落柱）、含水層、積水老窯等水體的具體位置、產狀等，其目的是為有效的防治礦井水害做好必要的準備。 （二） 探水的原則 采掘工作必須執行“有疑必探，先探後掘”的原則，因而遇到下列情況之一時，必須探水。 (1)接近水淹的井巷、老空、老窯或小窯時。 (2)接近含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞和陷落柱時，或通過它們之前。 (3)打開隔離煤柱放水前。 (4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發育帶時。 (5)接近可能湧（突）水的鑽孔時。 (6)接近有水或稀泥的灌漿區時。 (7)采動影響範圍內有承壓含水層或含水構造，或煤層與含水層間的隔水岩柱厚度不清，可能突水時。 (8)接近礦井水文地質條件複雜的地段，采掘工作有湧（突）水預兆或情況不明時。 (9)采掘工程接近其它可能湧（突）水地段時。 二 探放老空水 小煤窯或礦井采掘的廢巷老空積水，其幾何形狀極不規則，積水量大者可達數百萬立方米，一旦采掘工作麵接近或揭露它們時，常常造成突水淹井及人身傷亡 02manbetx.com ，故必須預先進行探放老空水。 （一） 探放水工程 設計內容(1)探放水巷道推進的工作麵和周圍的水文地質條件，如老空積水範圍、積水量、確切的水頭高度（水壓）、正常湧水量，老空與上、下采空區、相鄰積水區、地表河流、建築物及斷層構造的關係等，以及積水區與其它含水層的水力聯係程度。 (2)探放水巷道的開拓方向、施工次序、規格和支護形式。 (3)探放水鑽孔組數、個數、方向、角度、深度和施工技術要求及采用的超前距與幫距。 (4)探放水施工與掘進工作的 安全規定。 (5)受水威脅地區信號聯係和避災路線的確定。 (6)通風 措施和瓦斯檢查 製度。 (7)防排水設施，如水閘門、水閘牆等的 設計以及水倉、水泵、管路和水溝等排水係統及能力的具體安排。 (8)水情及避災聯係彙報 製度和災害處理 措施。 (9)附老空位置及積水區與現采區的關係圖、探放水孔布置的平麵圖和剖麵圖等。 （二） 探放老空水的原則 探放老空水除了要遵循上述的探放水原則外，還應遵循下述探放老空水的具體原則。 (1)積極探放。 當老空區不在河溝或重要建築物下麵、排放老空區內積水不會過分加重礦井排水負擔、且積水區之下又有大量的煤炭資源急待開采時，這部分積水應千方百計地放出來，以徹底解除水患。 (2)先隔離後探放。與地表水有密切水力聯係且雨季可能接受大量補充的老空水；老空的積水量較大，水質不好（酸性大），為避免負擔長期排水費用，對這種積水區應先設法隔斷或減少其補給水量，然後再進行探水，若隔斷水源有困難無法進行有效的探放，則應留設煤岩柱與生產區隔開，待到礦井生產後期再進行處理。 (3)先降壓後探放。對水量大、水壓高的積水區，應先從頂、底板岩層打穿層放水孔，把水壓降下來，然後再沿煤層打探水鑽孔。 (4)先堵後探放。 當老空區為強含水層水或其它大小水源水所淹沒，出水點有很大的補給量時，一般應先封堵出水點，而後再探放水。 三 探放斷層水 （一） 探放斷層水的原則 凡遇下列情況必須探水： (1)采掘工作麵前方或附近有含（導）水斷層存在，但具體位置不清或控製不夠嚴密時。 (2)采掘工作麵前方或附近預測有斷層存在，但其位置和含( 導）水性不清，可能突水時。 (3)采掘工作麵底板隔水層厚度與實際承受的水壓都處於臨界狀態（即等於 安全隔水層厚度和 安全水壓的臨界值），在掘進工作麵前方和采麵影響範圍內，是否有斷層情況不清，一旦遭遇很可能發生突水時。 (4)斷層已為巷道揭露或穿過，暫時沒有出水跡象，但由於隔水層厚度和實際水壓已接近臨界狀態，在采動影響下，有可能引起突水，需要探明其深部是否已和強含水層連通，或有底板水的導升高度時。 (5)井巷工程接近或 計劃穿過的斷層淺部不含（導）水，但在深部有可能突水時。 (6)根據井巷工程和自設斷層防水煤柱等的特殊要求，必須探明斷層時。 (7)采掘工作麵距已知含水斷層60m時。 (8)采掘工作麵接近推斷含水斷層100m時。 (9)采區內小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時。 (10)采區內構造不明，含水層水壓又大於2～3MPa時。 四 探放陷落柱水 煤層底板為厚層石灰岩的華北型煤日，由於導水陷落柱的存在，使某些處於上覆地層本來沒有貫穿煤係基底強含水層的中、小型斷層或一些張裂隙，成為水源充沛、強富水的突水薄弱帶，一旦被揭穿，將引起突水。若導水陷落柱直接突水，其後果就更嚴重。例如1984年開灤範各莊礦2171工作麵陷落柱突水的最大湧水量達2053m3／min，使該大型礦井在21h內被全部淹沒，成為世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不導水，有的導水。 五 導水鑽孔的探查與處理 礦區在勘探階段施工的各類鑽孔，往往能貫穿若幹含水層，有的還可能穿透多層老空積水區甚至含水斷層等。若封孔或止水效果不好，人為溝通了本來沒有水力聯係的含水層或水體，使煤層開采的充水條件複雜化。山東肥城礦區的原“中一井”，因地質勘探階段的鑽孔封孔質量不好，將中奧灰水導入煤係薄層灰岩，致使開采上組煤時礦井湧水量很大，且長期達不到疏水降壓的目的，礦井一直無法投產，被迫改為“水文地質試驗井”，補做了10餘年的水文地質補充勘探工作，將有懷疑的鑽孔一一作了啟封，最終才解決了這一人為造成的水文地質問題。淄博夏莊 煤礦附近的一個礦，穿越煤係地層打奧灰供水孔時，因套管止水質量不好，岩溶承壓水沿鑽孔上升後，使該礦七層煤殘留煤柱遭到破壞，礦井突然增加12m3 ／min的湧水量，該礦幾乎被淹。有的礦的施工地質孔將上層煤的老空積水大量導入正在生產的下層煤采區，也曾造成嚴重的水害。因此，必須采取有效的 措施防止產生導水鑽孔，封閉確已存在或有懷疑的導水鑽孔。 六 探放含水層水 由於基岩裂隙水的埋藏、分布和水動力條件等都具有明顯的不均勻性，煤層頂、底板砂岩水、岩溶水等在某些（或某一）地段對采掘工作麵沒有任何影響，而在另一些地段卻帶來不同程度的危害。為確保礦井安全生產，必須探清含水層的水量、水壓和水源等，才能予以治理。 防治煤層頂、底板含水層的水害，既要從整體上查明水文地質條件，采取疏幹降壓或截源堵水等防治措施，又要重視井下采區的探查。井下探查往往是疏幹降壓或截源、堵水等措施的先行步驟和重要依據。如無水或補給量很小，通過探查孔放水即能達到降壓或疏幹的目的；若補給水源豐富，水量大，需要通過井下“大流量、深降深”的放水試驗和物、化探方法的配合，查明條件後才能采取相應的防治方法。因此，井下探放含水層水是礦井防治水的基本工作內容之一。