断层探放水设计_探断层设计

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断层探放水及注浆堵水设计

断层是煤矿采掘进过程中遇到的主要地质构造，为了有效防范和遏制因断层导水而引发水害事故，消除隐患。严格执行煤矿防治水相关规定。采用瞬变电磁法和钻探相结合的方法对断层构造进行验证，为确保施工的安全，特编制该断层探放水设计。一.主要目的1、查明断层的确切位置、产状要素（落差、走向、倾向、倾角）、断层带宽度（包括内、中、外三带）、断层的导水性与富水性。

2、查明断层带充填物和充填程度、胶结物和胶结程度、断层两盘次生裂隙（岩溶）发育情况和含水性。

3、查明断层两盘对接煤系地层层位、岩性和富水性，煤层与强含水层的实际间距、有效隔水层厚度。

4、查明断层与含水层等水体的交切部位、水力联系、补给关系等。

二、断层水探放的原则和方法

1、探放断层水的原则

凡遇下列情况，必须对断层进行探查：

（1）预测采掘工作面前方或附近有断层存在，但断层位置和含（导）水性不清，有可能突水。

（2）采掘工作面前方或附近有含（导）水断层存在，但具体位置不清或控制不够严密。

（3）井巷工程接近或计划穿过断层，断层浅部不含（导）水，但在深部有可能突水时。

（4）根据井巷工程和留设断层防水煤柱等的特殊要求，必须探明断层时。

（1）物探工程布置 1）探测位置

南回风大巷距开口655m处，南运输大巷距开口655m处，南轨道大巷距开口305m处。

2）布设情况

将发射接受线框平面分别对准巷道顶板、底板及迎头方向进行探测，可以反映巷道顶板、底板和迎头方向煤岩层内部的地质异常，工程布置以扇形方式进行探测。

工程布置共三个方向，分别为：顶板方向，线框与顶板成60°角；迎头方向，线框与掘进面平行贴近；底板方向，线框与顶板成45°角。

每个方向上布置11个测点，前5个测点位于迎头左帮，发射线框平面分别与迎头平面成90°、60°、45°、30°、0°夹角；第六个测点位于掘进面正中央，射线框平面分别与迎头平面成0°夹角；之后的5个测点布置在巷道右邦，线圈分别与迎头平面成0°、30°、45°、60°、90°角。具体布置详见下图。

321巷道迎头4567891011巷道顶板2.5m探测方向巷道发射线框300迎头4.3m 巷道顶板迎头（a）巷道顶板迎头巷道发射线框探测方向巷道发射线框45°4.3m45°探测方向4.3m（b）（c）

（2）矿井瞬变电磁法注意的问题、干扰及应对办法

瞬变电磁技术具有分辨率高的优点，但易受金属体干扰。井下探测时，施工巷道

（2）设备配置

钻机型号：ZDY-2000S液压坑道钻机，其技术参数为：工作压力0.5～0.63MPa，最大钻孔深度200米。

钻具配备：钻杆100根，Ф50mm的钻进钻头5个，Ф127mm的钻头（取芯钻头）2个。孔口管选择：

孔口管选用直径为Φ108mm、长为4m的无缝钢管6节，总长度为24m，壁厚为6mm，每节孔口管依靠梯形螺纹连接。

（3）探放水钻孔孔口安全装置

探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口阀门和钻杆逆止阀（必要时安装）等组成。

1）孔口管安装与固定

① 安装孔口管前，用Φ127mm的取芯钻孔钻进24m。② 下孔口管（Φ108mm），外露300mm。

③ 向孔口管内灌注水泥浆和水玻璃，使孔口管与岩层间注浆材料密实。④ 待注浆材料凝固后扫孔，扫孔深度为24.5m。

⑤ 对孔口管进行耐压试验，试验稳定压力为10Mpa，30分钟内孔口不漏水，即为合格，否则必须重新注浆。

2）由于本区域水压大于1.5Mpa，探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。

3）注意各部件组装的密封程度，防止高压水造成的漏水射流使构件冲蚀损坏。发现水压和水量很大时，要用两套闸门控水。平时主要开闭外闸门，内闸门留作备用。一旦外闸门失效，可关闭内闸门，更换外闸门。

4）在高压水喷出条件下继续钻进时，应使用孔口防喷逆止阀，钻具可使用“防喷接头”。

（12）带班公司领导和当班安检员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告公司调度室，及时处理。

5、探水孔施工技术要求

（1）加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板；钻窝应避免在断层或松软岩层内。

（2）钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。

（3）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者孔内的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，但不得取出钻杆。要立即向矿调度室汇报（8000或8119），及时采取措施进行处理。

（4）钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：

（5）钻机的安装注意事项

1）所有快换接头必须擦干净后方可按照液压系统进行连接；

2）钻机安装必须平稳牢固，安好钻机接电时，要严格执行停送电制度； 3）检查各部件装配的完整性和可靠性；

4）安装各连接螺栓时，螺栓上应涂少量黄油，各连接螺栓应拧紧。

6、通风措施和瓦斯检查制度

（1）瓦检员要随时检查钻场内瓦斯及其他有害气体浓度。钻场内有害气体超限时，要停止钻进、切断电源，撤出人员，立即报告矿调度室（电话8000或8119），采取加强通风等有效措施进行处理。

胁地区的工作人员撤到安全地点。若不能保证相邻地区工作人员的安全，可以暂时停止受威胁地区的工作，组织工作人员沿避水灾路线撤离。

（3）当班负责人和安检员时刻观察出水量，及时汇报给调度室。

（4）根据出水量的大小，利用原有的和新铺设的管路以及设备进行排水工作。8 避灾路线

根据探水地点编制安全可靠的遇火灾、瓦斯、煤尘、顶板、水灾的避灾路线。其它未尽事宜，严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》执行。