探放水技術管理製度
探放水技術管理製度
一、範圍
根據《煤礦安全01manbetx
》、《煤礦防治水規定》和汾西礦業(集團)公司有關礦井防治水管理的有關規定,對礦井建設和生產過程中的探放水工程設計,施工設計等製定本探放水製度。
本製度規定了雙柳煤礦井下探放水總的原則,具體原則及注意事項,探放水工程設計內容,探水鑽孔布置及其施工的技術要求,探放水的安全技術措施等。
二、探放水總的原則
礦井必須做好水害03manbetx
預報,堅持有疑必探、先探後掘和集團公司要求有掘必探的防治水原則。按照《煤礦防治水規定》要求,采掘工作麵遇到下列情況之一時,必須確定探水線,進行探水。
1、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦。
2、接近含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞和導水陷落柱時。
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。
5、接近可能出水的鑽孔時。
6、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層厚度不清,可能突水時。
7、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。
8、 接近水文地質條件複雜的區域;
9、接近其他可能出水地區時。
三、探放水工作具體原則及注意事項
常見的探放水工作有探放老窯水、斷層水、陷落柱水、導水鑽孔等,除要遵循上述的探放水原則外,還應遵循下列具體原則和注意事項:
㈠探放老窯水:
1、具體原則:
⑴積極探放;
⑵先隔離後探放;
⑶先降壓後探放;
⑷先堵後探放;
⑸鑽孔布置以不漏掉“老窯”、保證安全生產和探水工作量最小為原則。
2、注意事項:
⑴檢查排水係統;
⑵準備堵水材料;
⑶檢查瓦斯;
⑷檢查鑽場支護情況;
⑸檢查煤壁;
⑹檢查水溝;
⑺檢查安全撤退路線;
㈡探防斷層水:
1、具體原則:
⑴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必須探放。
⑵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,可能發生突水02manbetx.com
時必須探放。
⑶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(即安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值),在采煤工作麵前方和采麵影響範圍內,是否有斷層情況不清,一旦觸及很可能發生突水02manbetx.com
時必須探放。
⑷斷層已被巷道揭露或穿過,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,有可能導致斷層活化並引起突水,需要探明在深部其是否已與強含水層或底板水導升高度相連通時必須探放。
⑸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必須探放。
⑹根據井巷工程和設計斷層防水煤柱等的特殊要求,探明斷層時必須探放。
⑺采掘工作麵距已知含水斷層60m時必須探放。
⑻采掘工作麵接近推測含水斷層100m時必須探放。
⑼采區內小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時必須探放。
⑽采區內構造不明,含水層水壓又大於2Mpa—3Mpa時必須探放。
㈢探防陷落柱水和導水鑽孔:
1、注意事項:
⑴水壓大於1Mpa—3Mpa的岩溶陷落柱原則上不得沿煤層布孔,而應布設在煤層底板岩層中,因為沿煤層埋設的孔口安全止水套管,很可能被高承壓水突破。
⑵ 孔口安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水的鑽孔要求相同。
⑶ 要提高岩心采取率,及時進行岩心鑒定,作好斷層破碎帶和岩溶陷落柱的分辨工作,編製好水文地質圖表。
⑷ 嚴格執行鑽孔驗收和允許掘進距離的審批製度。
⑸ 監測並記錄鑽孔水壓、水量和水質的變化,發現異常應加密和加深鑽孔,爭取直接探到岩溶陷落柱。
⑹ 探到岩溶陷落柱無水或水量很小時,要用水泵進行略大於區域靜水壓力的壓水試驗,以便進一步檢驗其導水性。同時要向其深部布孔,了解深部的含(導)水性和煤層底板強岩溶充水含水層的原始導升高度。
⑺ 鑽孔探測後必須注漿封閉,並做好封孔記錄,注漿終壓應大於區域靜水壓力的1.5倍。
四、探放水工程設計內容
探放水工程設計應包括以下內容:
1、探放水的采掘工作麵及周圍的水文地質條件、水害類型、積水量及水壓、單孔放水量、放水時間預計。
2、探放水巷道的開拓方向、施工次序、規格和支護方式。
3、探放水鑽孔組數、個數、方向、角度、深度、孔徑、施工技術要求和采用的超前距、幫距及探水線確定。
4、探放鑽孔孔口安全裝置及耐壓要求等。
5、探放水施工與掘進工作的安全規定。
6、受水威脅地區信號聯係和避災路線。
7、通風措施和瓦斯檢查製度。
8、防排水設施,如防水密閉、水倉(窩)、水泵、管路、水溝等排水係統及能力的具體要求和安排。
9、水情及避災聯係彙報製度和災害處理措施。
10、鑽窩設計、探放水孔布置的平麵圖、剖麵圖等。
五、探水線確定
1、 一般應沿老空積水線或老空邊界平行外推60—150m,確定為老空的探水線。
2、用下列公式求得a值確定的界線,定為探防含水層水、斷層水的探水線。
式中:A-安全係數(2-5);
a-巷道迎頭或側幫至含水層、含水構造之間的安全隔水岩柱(或煤層)寬度,m;
L-巷道的跨度(寬或高取其大者),m;
P-煤、岩層承受的靜水壓力,Mpa;
Kp-隔水岩層(或煤層)的抗拉強度,Mpa。
3、井巷通過導水或可能導水斷層前,必須超前探水。探水線(探水起點)至斷層交麵線的最小距離不得小於20m,水壓大於2Mpa時應按每增加0.1Mpa增加1m。
4、一般應以可能出水的老鑽孔開孔點為圓心,按上述公式求出a值作半徑畫圓;或在老鑽孔偏斜方位的範圍打探水孔時,應以老鑽孔水平偏斜距與a值之和為半徑畫圓,上述兩個圓的圓周線即作為探水線。
六、探放水鑽孔布置
1、探放老空水鑽孔,應按巷道的設計方向在其水平麵和豎直麵內呈扇形布置;鑽孔應成組布設,其孔數視超前距和幫距而定。
⑴ 豎直扇形麵內鑽孔間的終孔垂距不得超過1.5m。
⑵ 水平扇形麵內各組鑽孔間的終孔水平距離不得大於3m。
⑶ 探水鑽孔的最小超前距或幫距不得小於20m。亦可用上述公式計算,但不得小於20米。
⑷ 一般傾斜煤層平巷的探放水孔,應呈半扇麵形布置在巷道正前和上幫。
⑸ 傾斜煤層上山巷道探放水孔,呈扇麵形布置在巷道的前方。
2、探防斷層水及底板岩溶水的鑽孔,必須沿掘進方向的前方及下方布置;底板方向的鑽孔不得小於2個。
3、探放水鑽孔除兼做堵水或疏水用外,終孔孔徑一般不得大於58mm。
4、沿岩層探防強含水層水、斷層水或陷落柱水,其超前距可按附表經驗值選定。
5、巷道接近可能導水的老鑽孔探水線時,應向老鑽孔布設扇形探水鑽孔。
6、在預計水壓大於0.1MPa的地點探水時,應預先固結套管。套管口應安裝閘閥,套管深度必須在探放水設計中規定。特別危險的地區,還應預先開掘安全躲避洞,規定撤人的避災路線安全措施,要使施工人員人人皆知。煤層內原則上不得探高壓充水斷層,必要時根據水壓等具體情況,除按上述要求和附表規定要求外,必須報集團公司批準後方可進行。
七、探放水鑽孔孔口安全裝置
探放水鑽孔應安設孔口安全裝置。孔口安全裝置由孔口管、泄水測壓三通、孔口水門和鑽杆逆止閥(必要時安裝)等組成。
1、孔口管的安裝與固定:
⑴選擇岩層堅硬完整層位開孔,孔徑應大於孔口管直徑1-2級,鑽至預定深度後,將孔內衝洗幹淨。注漿使孔口管(管周圍應焊扶正肋骨片)與孔壁間充滿水泥漿。待孔口管周圍水泥漿凝固後掃孔,掃孔深度應超過孔口管長度0.5m。
⑵掃孔後對孔口管必須進行耐壓試驗。試驗壓力必須大於預計水壓並穩定30min後,確定孔口管周圍不漏水時,方可鑽進。
⑶孔口管埋入孔內長度,一般可按附表A表1的經驗值選定。
⑷節理裂隙發育,岩石鬆軟或破碎,無條件另選放水地點時,應對圍岩進行注漿加固後,再安設孔口管。
2、探防強含水層水或需要收集放水時的水量、水壓等資料時,應在孔口管上安裝水壓表、水門(閘門)和彙水短管等。
3、對水壓高於1Mpa且水量較大的積水或強含水層進行探放水時,孔口應安設防噴逆止閥。
4、在高壓水噴出條件下繼續鑽進時,斜孔應使用孔口防噴逆止閥,傾角50°—90°的鑽孔可使用“孔口防噴帽”或“盤根密封防噴器”,鑽具可使用“防噴接頭”,上下鑽可用“孔口反壓裝置”。
5、探放水壓高於2Mpa、水量大於60m3/h,需長期保留鑽孔時,孔口應使用雙水門,下門備用。
八、安鑽探水前的技術要求
1、安鑽地點與積水區間距小於探水規定的超前距,或有突水征兆時,應在采取加固措施或用水閘牆封閉後,另找安全地點探放水。
2、鑽窩應避免做在斷層帶或鬆軟岩層內。
3、地測和防探水人員必須親臨現場,依據設計,確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鑽孔數目。
4、鑽機安裝必須平穩牢固。安裝好鑽機接電時,要嚴格執行停送電製度。
5、按預計流量修建排水溝,安裝好排水設施,完善排水係統,清理巷道並掛好風筒、電纜、管道等。
6、加強鑽場附近的巷道支護,並在工作麵迎頭打好堅固的立柱和攔板。
7、探放老空水前,首先要03manbetx
查明老空水體的空間位置,積水量和水壓。
九、探水施工中的技術要求
1、鑽進中應做好岩芯的采取和編錄工作;必要時可保留岩芯。
2 、鑽進中應準確判別煤、岩層厚度並記錄換層深度。一般每鑽進10m或更換鑽具時,測量一次鑽杆並核實孔深。終孔前再複核一次,如有可能應進行孔斜測量。
3、鑽進時,發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鑽等現象時,必須立即停鑽,記錄其孔深並同時將鑽杆固定。要立即向礦調度室彙報,及時采取措施,進行處理。
4、鑽進中發現有害氣體噴出時,應立即停止鑽進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點,立即報告礦調度室,采取措施。
5、鑽孔內水壓過大或噴高壓水時,應采用反壓或防噴裝置的方法鑽進,應有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
⑴背緊工作麵,在攔板外麵加設頂柱或木垛,必要時還應在頂、底板堅固地點砌築防水牆,之後方可放水。
⑵對於水壓大於2Mpa,中間要穿過煤層的探斷層水鑽孔,在打穿斷層或含水層前,還應下第二層孔口管並超過煤層1m以上。
6、在探水孔施工中,見到含水層、斷層、陷落柱積水區之前,應停止鑽進,安好水門後再繼續鑽進。
7、遇高壓水頂鑽杆時,可用立軸卡瓦和逆止閥交替控製鑽杆,使其慢慢地頂出孔口,操作時禁止人員直對鑽杆站立。
8、應做到交接班時不停鑽。
9、探防斷層水的探水孔終孔後,孔內有水應進行放水試驗。孔內無水時應選擇一個孔進行壓水試驗,檢驗斷層隔水性能;壓力一般應略大於斷層所承受的靜水壓力。
10、探放水鑽孔,根據設計及需要完成探測任務後對全孔進行注漿封閉,並做好封孔記錄。
11、探水施工過程中,必須認真填寫原始記錄,記錄要真實、齊全、清楚。
十、放水的技術要求
1、鑽孔探到水後,要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量,控製放水孔的流量或調整排水能力,並清理水倉、水溝等。
2、鑽孔放水時,必須設專人監測鑽孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時處理,並立即報告礦調度室。
3、加強放水地點的通風,增加有害氣體的觀測次數。
4、必須監視放水全過程,放水結束後,應立即核算放水量與預計積水量的誤差,查明原因。
十一、探放水的安全措施
1、探水的上山、下山及平巷,中間不得有低窪積水段。
2、探水巷必須在探水鑽孔有效控製範圍內掘進,探水孔的超前距、幫距及孔間距應符合設計要求。每次探水後、掘進前,應在起點處設置標誌,並建立掛牌製度。
3、巷道支護應牢固,頂、幫背實,無高吊棚腳,傾斜巷有撐杆,使巷道有較強的抗水流衝擊能力。
4、探放水地點必須安設電話和報警裝置。
5、必須向受水威脅地區的施工人員貫徹、交待報警信號及避災路線。
6、探水巷道應加強出水征兆的觀察,一旦發現異常應立即停止工作,及時處理。情況緊急時必須發出警報,撤出所有受水威脅地區的人員。
7、鑽孔接近老空,預計可能有瓦斯或其它有害氣體湧出時,必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體超過規定時,必須立即停止打鑽,切斷電源,撤出人員,並報告礦調度室,進行處理。
8、上山探水時,一般應雙巷掘進,其中一條超前探水、彙水,另一條隨後用來安全撤人。雙巷間隔每30-50m掘一聯絡巷並設檔水半牆。
9、放水工作應盡量避免在雨季進行。
10、探放水人員必須按照批準的設計施工,未經審批單位允許,不得擅自改變設計。