探放水设计和安全技术措施_探放水设计及安全措施
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一、探放水设计
1、探水起点的确定
为保证采掘工作和人员的安全，防止误穿积水区，将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上，经过分析划出三条界线：即积水线、探水线、警戒线。
（1）积水线：积水边界线（小窑采空区范围、整合前矿进采区范围），其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。
（2）探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定，具体规定如下：
1）对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区，如边界准确，水压不超过10kPa时（该矿小窑开采深度小）探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30ｍ，岩层中小于20ｍ。
2）对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，该矿缺积水区范围水量，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60ｍ。
3）对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小距离不得小于60ｍ；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止发生透水事故。
4）掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60ｍ。
5）石门揭开含水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20ｍ。（3）警戒线：
沿探水线外推50－150ｍ（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。
2、探放水钻孔布置 探放水钻孔布置图见。1）钻孔深度及超前距离
为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离，探放老空积水的超前距不得小于20m，本设计取30m，钻孔深度本设计取50m，止水套管长度不得小于10 m。
2）允许掘进距离
经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度，为每次探水钻孔施工完毕之后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后之后剩余的距离。
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，即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，其值一般与超前距相同，有时可略比超前距小1～2m，本设计取30m。
4）钻孔密度(孔间距)指允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间的间距。根据《井下探放水技术规范》，竖直扇形面内钻孔间的终孔垂直间距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔之间的终孔水平距离不得大于3m。
5）钻孔孔径
本设计配备YBK-132S-4探水钻，最大钻进深度75m，开孔直径89mm，终孔直径50mm。
图探水钻的超前距、帮距孔间距、允许掘进距离示意图
6）钻孔数目及布置（1）煤层平巷钻孔布置
主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔呈半扇形布置在巷道上帮。钻孔个数以保证必要的密度为原则，一般不得少于3个。钻孔之间的夹角为7～15°为大夹角，1～3°为小夹角，视小窑老空的规模而定，规模大者取大夹角，规模小者取小夹角。
如平巷探水钻孔布置图
安全外围线3322上帮距30m掘进工作面L（20m）允许掘进距离1a（30m）超前距150m（b1）平巷探水钻孔布置平面示意图213（b2）平巷探水钻孔布置断面示意图3掘进工作面L（20m）允许掘进距离21321a（30m）超前距50m（b3）平巷探水钻孔布置纵剖面示意图
平巷探水钻孔布置图
（2）煤层上山巷道钻孔布置
钻孔呈扇形布置在巷道前方，钻孔个数以保证必要的密度为原则，一般不得少于3个，且至少有一孔见顶或底。
钻孔水平及倾斜之间的夹角要求与平巷钻孔相同。如上山巷道探水钻孔布置图
安全外围线44230m2掘进工作面113安全外围线L（20m）允许掘进距离35a（30m）超前距550m（a1）上山探水钻孔布置平面示意图42135（a2）上山探水钻孔布置断面示意图
上山巷道探水钻孔布置方式图
7）矿井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，如图。
小窑老空30m探水钻孔联络巷50m乙上山双巷配合掘进交叉探放水布置图
（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，探水钻孔呈扇形布置，如图。
上部掘进巷30m警戒线下部掘进巷50m甲上山小窑老空
探水线探水钻孔
双巷掘进单巷超前探放水布置图
（3）平巷与开切眼相互配合探放水 探水钻孔呈扇形布置，如图。
小窑老空上风巷30m探水钻孔采区边界下风巷 平巷与开切眼相互配合探放水布置图
（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，需要采取隔离式探放水。在掘进石门时，可从石门中探放水，如图5-4-8；或在巷道掘进工作面预先砌筑隔水墙，在墙外探水，如图5-4-9。
图
隔水墙外探水钻孔布置示意图
图6-8图
3、探放水设备选择（1）探放水设备选择依据
矿井用一个采煤工作面保证矿井年生产能力，配备两个掘进工作面。（2）探放水设备及数量
配备YBK-132S-4探水钻4台，3台工作，2台备用。钻机的最大钻进深度75m，开孔直径89mm，终孔直径50mm。钻孔角度范围0～360°，配备动力5.5kW。
为保证钻进质量，提高工作效率，可配备BQX-2型全方位钻孔测斜仪1台。该测斜仪由探管和同步机及深度测量装置三部分组成，专供煤矿井下水平孔或定向斜孔进行无缆测斜。
（3）老窑积水的防治
为防止浅部的老窑积水威胁矿井的安全，采面主要留浅部防老窑水防水安全煤（岩）柱和井田边界煤柱。
二、探放水安全措施
（1）矿井工作面采煤前，应当采用物探、钻探、巷探和化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层（体）富水性等情况。地测机构应当提出专门水文地质情况报告，经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关单位审查批准后，方可进行回采。发现断层、陷落柱等构造充水的，应当采取注浆加固或者留设防隔水煤（岩）柱等安全措施。否则，不得回采。
（2）打钻前必须明确探水眼的位置、方位、倾角、眼数、孔深，严格按探放水设计施工。煤层内，原则上禁止探放水压高于1Mpa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。
（3）打钻时必须有一名技术员及以上的领导在现场指挥，负责打钻过程中的质量、安全等全面工作。
（4）打钻时必须有一名瓦检员和一名安检员在现场，负责瓦斯及有害气体的检查和打钻过程中的安全检查、监督。现场施工的所有人员必须清楚发生透水和各种预兆。
（5）透水预兆：
挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底鼓或出现裂隙渗水、水色发浑有臭味等异状时，必须停止作业，报告调度室；如果情况危急，立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
（6）打钻安全措施：
①按规定安设好钻机，完善供电系统；
②打钻时袖口、腰带、灯线必须系牢穿好，严禁戴手套。③打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作；
④更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人；
⑤打钻时严禁人员站在钻机前方及钻杆两侧，操作人员和附近人员要注意断钎伤人。
（7）瓦斯管理措施：
①打钻期间，工作面必须正常供风，设一名瓦检员跟班作业，时常检查瓦斯和二氧化碳及其它有害气体浓度，并做好记录。每钻进一根钻杆就检查一次。
②在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯，瓦斯浓度超过0.8%时，立即停止打钻，查找原因，但不得拔出钻杆，及时进行处理。若是接近老窑，要加强通风管理增加风量，处理涌出气体浓度。
③在放水完后，也要随时检查巷道中的气体浓度。（8）放水安全措施：
①打钻时，由技术员给定钻孔方位角、倾角，施工人员严格按钻孔参数施工； ②不管是那一个钻孔打透老窑，必须停止钻孔作业，要等此钻孔放完后，方可施工其它钻孔；
③整个放水过程由技术员监测水量并记录；
④水压大时，必须在探水眼上安装套管、水阀门，便于调节放水量（9）严格交接班制度，必须在现场交接班，上一班的探水情况必须逐项向下一班交待清楚，并做好交接班记录。
（10）探放水过程中若发生异常情况时，必须停止钻进，立即撒出人员，汇报矿调度，但钻杆不得拔出。及时制定措施进行处理，隐患没有排出不得进入迎头作业。
（11）若探眼不到5m就穿透积水区，必须立即撒出受水威胁的所有人员，汇报矿调度和矿总工程师，但钻杆不得拔出。及时制定措施进行处理，隐患没有排出不得进入迎头作业。
（12）打钻迎头必须安装有“风电及瓦斯电”闭锁装置，并保证完好、灵敏可靠，探水钻开关必须使用综合保护开关。
（13）严禁随意开停局部通风机，临时停电不得停风。来电后必须检查开关附近20米范围内的瓦斯，只有瓦斯浓度小于0.8%后，方可正常起动。
（14）避灾和通讯联络措施
⑴避灾线路见避灾路线图
⑵其它地点避灾线路按各《掘进作业规程》中规定撤离。
⑶探放水施工期间的煤层本掘进巷放水有可能淹水的其它巷道不准有人作业。
⑷通讯联络方式：本掘进巷地点电话通知矿调度,由矿调度通知其他作业地点人员或由两名探放水作业人员亲自到其它地点撤离，若探放水作业人员亲自到其它地点撤离必须与矿调度联系得到批准后方可亲自去撤离。
（15）严格执行“敲帮问顶”制度，严禁无风、微风、瓦斯超限作业。（16）其它未叙部分严格按《煤矿安全规程》和《操作规程》执行。（17）配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水专业队伍。
三、注浆堵水措施 ㈠、注浆堵水地点的确定
1、注浆堵水应符合以下原则：
⑴ 减轻矿井排水负担，节省排水用电，从而降低吨煤成本。⑵ 有利于地下水资源的保护和利用。
⑶ 加固井巷或工作面的薄弱地段，减少突水几率。⑷ 能使被淹井巷迅速恢复生产。
2、注浆地点的确定
⑴ 对巷道需穿过的导水断层在穿过前一定距离进行预注浆加固阻水。⑵ 对影响采煤、掘进安全，有可能突水的其它地点，如巷道距离可能突水断层距离较近，岩柱有可能不能抵抗水压；回采时由于采动影响，顶板垮落后可能造成突水等，进行预注浆。
⑶巷道过断层、破碎带时，必须编制专门的注浆堵水设计。㈡、注浆堵水设备选择
只有当井下遇强导水断层时，疏放水很不经济时，采取注浆措施。
普安县地瓜镇宏发煤矿 探放水设计和安全技术措施
矿
长：
安全矿长：
生产矿长：
机电矿长：
工 程 师：
宏发煤矿 2014年1月8日
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