煤礦井下探放水基礎(chǔ)知識(shí).ppt

煤礦井下探放水基礎(chǔ)知識(shí)講座 目錄 第一節(jié) 井下探放水的原則及重要性第二節(jié) 采掘工作面探放水條件第三節(jié) 探放水起點(diǎn)的確定第四節(jié) 礦井探放水基本工作流程圖第五節(jié) 礦井探放水鉆孔布置要求第六節(jié) 探放水設(shè)計(jì)內(nèi)容要求第七節(jié) 探放水結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)第八節(jié) 探放水其它要求第九節(jié) 幾個(gè)常見問題 第一節(jié) 井下探放水的原則及重要性一 探放水原則 井下探放水 概念 是指礦井在采掘過程中運(yùn)用超前勘探方法 查明采掘前方空間的含水構(gòu)造 包括陷落柱 含水層 積水老空區(qū)等水體和導(dǎo)水通道的具體位置 產(chǎn)狀等 并將水體中的積水疏放出來 煤礦防治水規(guī)定 第一章第三條 防治水工作應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 有疑必探 先探后掘 先治后采 的原則 煤礦安全規(guī)程 285條規(guī)定現(xiàn)在規(guī)定 在地面無法查明全部水文地質(zhì)條件和充水因素時(shí) 按照有掘必探的原則開展防治水工作 并確保探放水的效果 在貴州省煤礦安全監(jiān)察局 煤礦礦井防治水管理制度 中也要求 有掘必探 這一規(guī)定 目前貴州地方煤炭安監(jiān)部門執(zhí)行 有掘必探 先探后掘 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 先探后采 即各采掘頭面都必須探放水 1 井下探放水是執(zhí)行煤礦防治水原則的需要 是井下在前方空間無水害隱患威脅的情況下進(jìn)行采掘作業(yè)的保證 2 井下探放水是貫徹國(guó)務(wù)院 特別規(guī)定 的需要 國(guó)務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定 有嚴(yán)重水患 未采取有效措施 的屬于危及煤礦安全生產(chǎn)的15種隱患和行為之一 必須立即停止生產(chǎn) 排除隱患 對(duì)存在的隱患不排查 不報(bào)告 不整改的 下達(dá)停產(chǎn)整頓指令 對(duì)拒不停產(chǎn)整頓的煤礦和停產(chǎn)整頓逾期不合格的煤礦 則依法予以關(guān)閉 3 井下探放水是吸取煤礦透水事故教訓(xùn)的需要 從近年來發(fā)生的煤礦透水事故分析 地質(zhì)資料不清 采掘前方空間水體不明 為實(shí)施井下探放水措施是主要原因 二 井下探放水的重要性 第二節(jié) 采掘工作面探放水條件 在什么情況下探放水 煤礦安全規(guī)程 第二百八十六條 煤礦防治水規(guī)定 第九十二條 采掘工作面遇到下列情況之一的 必須確定探水線進(jìn)行探放水 一 接近水淹或可能積水的井巷 老空或相鄰煤礦時(shí) 二 接近含水層 導(dǎo)水?dāng)鄬?暗河 溶洞和導(dǎo)水陷落柱時(shí) 三 打開防隔水煤 巖 柱井下放水時(shí) 四 接近可能與河流 湖泊 水庫 水井等相通的斷層破碎帶時(shí) 五 接近有出水可能的鉆孔或封閉不良的鉆孔時(shí) 六 接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域 七 采掘破壞影響范圍內(nèi)有承壓含水層或者含水構(gòu)造 煤層與含水層的防隔水煤 巖 柱厚度不清楚可能發(fā)生突水時(shí) 八 接近有積水的灌漿區(qū)時(shí) 九 接近其他可能突 出 水的地區(qū) 探水線 警戒線的確定可參考下表的經(jīng)驗(yàn)值并結(jié)合本礦實(shí)際采掘資料確定 第三節(jié) 礦井探放水基本工作流程圖 2 防治水及超前探測(cè)隱患排查 工作面地質(zhì)預(yù)報(bào) 工作面水情害預(yù)測(cè)月度隱患評(píng)價(jià)表 3 探放水設(shè)計(jì) 4 探放水觀測(cè)表發(fā) 原始記錄 5 探放水觀測(cè)臺(tái)帳 6 探放水實(shí)鉆圖表 7 探放水效果評(píng)價(jià) 8 探放水工作總結(jié) 1 9 允許掘進(jìn)通知書 1 工作面地質(zhì)預(yù)報(bào) 1 工作面水情水害預(yù)測(cè)月度評(píng)價(jià)表 2 防治水及超前探測(cè)隱患排查 3 探放水設(shè)計(jì) 煤礦采掘工作面探水前 必須編制探放水設(shè)計(jì) 確定探水警戒線 并采取防治瓦斯和其它有害氣體等安全措施 探水眼的布置和超前距離 應(yīng)根據(jù)水頭高低 煤巖層厚度等確定 探水設(shè)計(jì)由地測(cè)部門提出 礦總工程師審定 并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行探放水 一 探放水設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 探放水地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件敘述 組要包括老空積水范圍 積水量 水頭高度 水壓 正常涌水量 老空區(qū)與上下采空區(qū) 相鄰積水區(qū) 地表河流 附著物 及斷層構(gòu)造的關(guān)系 以及積水區(qū)與其它充水含水層的水力聯(lián)系程度等 2 探水巷道的施工方向 施工規(guī)格 支護(hù)方式等 3 探放水鉆孔組數(shù) 個(gè)數(shù) 方向 角度 深度 施工技術(shù)要求和超前距和幫距 4 探放水施工和掘進(jìn)施工中主要安全規(guī)定 5 受水威脅區(qū)域 探放水地點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)方式及避災(zāi)路線的確定等 6 通風(fēng)方向 措施及瓦斯檢查制度等 7 防排水設(shè)施的規(guī)定 主要包括水倉(cāng) 水泵 管路 水溝等排水系統(tǒng) 能力的具體要求8 水情及避災(zāi) 險(xiǎn)情的聯(lián)系匯報(bào)制度和災(zāi)害處理措施 9 附圖 附有老空位置 積水區(qū)與現(xiàn)采區(qū)關(guān)系圖 探放水鉆孔布置的平面圖 剖面圖 探放水鉆孔的結(jié)構(gòu)圖和避災(zāi)路線圖 二 探放起點(diǎn)的確定 根據(jù)礦區(qū)的開采和探放水經(jīng)驗(yàn) 結(jié)合開采調(diào)查和勘探 包括物探 獲得的老窯 采空區(qū)及老空區(qū)分布資料 經(jīng)過分析后 分別按照積水線 探水線和警戒線三條線來確定探放水起點(diǎn) 1 積水線 是指經(jīng)過調(diào)查核實(shí)后的積水邊界線 實(shí)際上就是小煤窯采空區(qū)的邊界范圍 其深部界線應(yīng)根據(jù)小煤窯的最深下山劃定 是經(jīng)過分析原小煤窯開采圖紙 走訪有關(guān)小煤窯開采的當(dāng)事人或知情人 經(jīng)過物探和鉆探核定后劃定的積水區(qū)范圍 在平面圖中用淺藍(lán)色 標(biāo)識(shí) 2 探水線 是指沿積水線向外推移一定距離而劃出的一條界線 探水線是探水工程的起點(diǎn) 當(dāng)巷道掘進(jìn)到探水線位置時(shí) 即進(jìn)行探放水工作 在平面圖中用紅色 X X 標(biāo)識(shí)探水線的確定 探水線外推的距離的大小 根據(jù)積水線的可靠程度 水量和水壓大小 煤巖層厚度和硬度以及礦山壓力大小因數(shù)確定 一般為一般20 100m 1 本礦開采所造成的采空 老巷 水窩等積水區(qū) 其積水邊界位置準(zhǔn)確 水壓不超過1MP 探水線一般在煤層中外推30m以上 在巖層中外推20m以上 2 對(duì)本礦井開采所造成的積水區(qū) 雖有圖子資料 但不能確定積水邊界準(zhǔn)確位置時(shí) 探水線一般外推60m以上 3 對(duì)有圖紙可查的老窯 探水線一般外推60m以上 對(duì)沒有圖紙資料可查的老窯 可根據(jù)本礦井已了解的小煤窯開采最低水平 作為預(yù)測(cè)的可依區(qū) 必要時(shí)可先行物探 探水線由可以區(qū)外推100m 4 對(duì)已知的斷層 陷落柱的探水線 可由斷層 陷落柱所留設(shè)的防隔水煤柱外推20m 5 石門揭露含水層 各礦井目前不涉及 2 警戒線 是指探水線向外推移一定距離而劃出的一條界線 在平面圖中用藍(lán)色 X X 標(biāo)識(shí)警戒線的確定 當(dāng)掘進(jìn)到達(dá)警戒線位置時(shí) 應(yīng)該警惕積水的威脅 注意掘進(jìn)迎頭水情變化情況 如有異常 立即提前實(shí)施探放水工作 如無異常則繼續(xù)掘進(jìn) 警戒線外推距離的大小根據(jù)積水區(qū)位置 范圍 水文地質(zhì)條件及其資料的可靠程度等因素來確定 一般為50 150m 三 探放水鉆孔布置要求 1 探放老空區(qū) 陷落柱水和鉆孔水等鉆孔 應(yīng)成組布設(shè) 并在前方的水平面和垂直面內(nèi)呈扇形 鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn) 厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1 5m 2 探放斷層構(gòu)造水 巖溶水等鉆孔 必須沿掘進(jìn)方向的前方及下方布設(shè) 且底板方向的鉆孔不小于2個(gè) 3 煤層內(nèi)原則上不得探放水壓大于1Mpa的充水?dāng)鄬铀?含水層水及陷落柱水 如必須探測(cè) 可先建好防水閘墻 并在閘墻外向內(nèi)探放水 4 上山巷道探水時(shí) 一般采用雙巷掘進(jìn) 一條探水積水 一條用來安全撤人 四 探放水鉆孔參數(shù)及布置方式 1 探水鉆孔參數(shù)選擇 1 超前距 指探放水鉆孔位置與掘進(jìn)巷道超前距離 巷道進(jìn)入探水線后即進(jìn)行探放水工作 探放水鉆孔的終孔位置始終保持超前巷道一定距離 超前距大多采用20m 探放老空區(qū)積水的超前距 應(yīng)根據(jù)水壓 煤巖厚度和強(qiáng)度及安全措施等情況確定 但水平鉆距不得小于30m 止水套管長(zhǎng)度不得小于10m 集團(tuán)公司防治水規(guī)定 2 允許掘進(jìn)的距離 指經(jīng)過探水后 證明前方無透水危險(xiǎn)的巷道掘進(jìn)的安全長(zhǎng)度 施工鉆孔平面距離 超前距 允許掘進(jìn)距離 批掘距離 3 幫距 指探放水鉆孔中施工最外側(cè)孔終孔位置到巷道幫的距離 外斜孔控制前方的范圍 掘進(jìn)巷道迎頭布置的探放水孔 向前呈放射狀 一般不少于3個(gè) 幫距大多采用20m 4 布置鉆孔密度 目前地方要求迎頭布置5個(gè) 平面扇形3個(gè) 豎直平面上 下兩個(gè) 探放老空水 鉆孔水時(shí) 探水鉆孔成組布設(shè)鉆孔 在巷道前方的水平 豎直面內(nèi)呈扇形 鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn) 厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1 5m 探老空區(qū)積水時(shí)不得漏掉局部硐室 2 探水鉆孔布置方式 探放水鉆孔的布置方式和巷道類型 煤層厚度和產(chǎn)狀有關(guān) 一般設(shè)計(jì)鉆孔之間平面夾角7 15度 主要布置方式有扇形和半扇形 1 扇形布置 此方式主要應(yīng)用在巷道處于三面受水威脅的采掘巷道 需要進(jìn)行搜索行探放水 目前各公司的超前探水鉆孔為此左 右 上 下 前的方式布置 2 半扇形布置 此方式主要在積水區(qū)比較明確 確定積水區(qū)位于巷道一側(cè)的布置方法 目前各公司針對(duì)沿空一側(cè)掘進(jìn)的探放本煤層采空區(qū)的探放水鉆孔布置 4 探放水觀測(cè)表發(fā) 原始記錄 5 探放水觀測(cè)臺(tái)帳 6 探放水實(shí)鉆圖表 7 探放水效果評(píng)價(jià) 8 探放水工作總結(jié) 9 允許掘進(jìn)通知書 探放水鉆孔布置必須遵循以下規(guī)定 依據(jù) 煤礦防治水規(guī)定 第九十四條 一 探放老空水 陷落柱水及鉆孔水時(shí) 探水鉆孔應(yīng)成組布設(shè) 并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形 鉆孔終孔位置以滿足平距3 為準(zhǔn) 厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過l 5 二 探放斷層水 構(gòu)造斷裂水和底板巖溶水時(shí) 探水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置 底板方向的鉆孔不得少于2個(gè) 三 煤層內(nèi) 原則上禁止探放水壓高于1Mpa的充水?dāng)鄬铀?含水層水及陷落柱水等 如確實(shí)需要的 可以先建筑防水閘門或閘墻 并在閘墻外向內(nèi)探放水 四 上山探水時(shí) 一般進(jìn)行雙巷掘進(jìn) 其中一條超前探水和匯水 另一條用來安全撤人 雙巷間每隔30 50米掘一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷 并設(shè)擋水墻 第五節(jié) 礦井探放水鉆孔布置要求 探放水設(shè)計(jì)內(nèi)容要求具備文字說明和附圖文字說明應(yīng)包括以下內(nèi)容 探放水巷道 工作面 及周圍的水文地質(zhì)條件 積水范圍 積水量 確切的水頭高度 水壓 正常涌水量 并說明確定這些參數(shù)的依據(jù)及可靠程度評(píng)價(jià) 老空與上 下采空區(qū) 相鄰積水區(qū) 地表河流 建筑物及斷層構(gòu)造的關(guān)系 積水區(qū)與其它含水層的水力聯(lián)系程度等 探水巷道的開拓方向 施工次序 規(guī)格和支護(hù)形式 探水鉆孔組數(shù) 孔數(shù) 方向 角度 深度和施工技術(shù)要求及采用的超前距與幫距 探放水結(jié)束或老空水放凈或允許掘進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn) 探放水施工與掘進(jìn)工作的關(guān)系 探放水地區(qū)或受水威脅地區(qū)的通訊聯(lián)絡(luò)方式及避水災(zāi)路線的確定及標(biāo)識(shí) 通風(fēng)措施 有害氣體及瓦斯安全檢查制度 防排水設(shè)施如水閘門 水閘墻等的設(shè)計(jì)以及水倉(cāng) 水泵 管路和水溝等排水系統(tǒng)的能力與運(yùn)轉(zhuǎn)情況 隱患聯(lián)系匯報(bào)及處置情況 第六節(jié) 探放水設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 第七節(jié) 探放水結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 一 探放水設(shè)計(jì)中必須詳細(xì)規(guī)定積水 存水及含水層水放凈或結(jié)束探放水工程的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 二 在無動(dòng)水補(bǔ)充的情況下 老空水放凈的標(biāo)準(zhǔn)必須在原出水孔下方再補(bǔ)打兩個(gè)以上鉆孔 證實(shí)無水時(shí) 方可結(jié)束探放水工程 三 在有動(dòng)水補(bǔ)充的情況下 老空水放凈結(jié)束 允許掘進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)如下 水壓接近零或達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的水壓以下 補(bǔ)打兩個(gè)以上鉆孔 水流量無明顯增大 水流量小于預(yù)計(jì)動(dòng)水流量 1 探放老空區(qū) 含已關(guān)閉的小煤礦 積水時(shí) 探水鉆孔超前距最小水平鉆距不得小于30 探放老空積水的超前距 要根據(jù)水壓 煤巖層厚度和強(qiáng)度及安全措施等情況來確定 但最小水平鉆距不得小于30 止水套管長(zhǎng)度不得小于10 2 探水鉆孔的終孔孔徑不得大于75 疏放水鉆孔和注漿堵水鉆孔的孔徑可根據(jù)實(shí)際排水能力確定 3 井下探放水應(yīng)使用專用的