煤矿井下探放水工程总结

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浅谈如何做好煤矿井下探放水的现场施工

作者：李建彬

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第03期

摘 要：在煤矿开采过程中，探放水是一项重要工作。经对煤矿探放水工作的实践总结，提出了具体的操作方法和注意事项，希望对煤矿井下今后的探放水及安全生产工作能够有一定的帮助。

关键词：煤矿井下;探放水;现场施工

1 工作面概况

1.1 采空区积水分析

3402工作面，煤厚平均3.1m，煤层倾角在25°～39°之间，平均32°。采空区积水来源主要为顶板砂岩水和部分生产用水，取水化验，水样Ca2+，SO42-含量高，钻孔水量最终稳定在3.0m3/h，表明3402采空区积水也可能受底板灰岩水补给。通过对施工钻孔水位监测，分析測得老空水积水标高为-971.8m～-995.2m，预计平面积17179.0m2，积水面积：32660.9m2，充水系数取0.3，预计积水量：54307.5m3。由于3402胶带顺槽里段导线点C26存在高点（标高-983.4m），使得积水在此标高以下形成分水岭，里部部分积水无法放出，实际放出37596m3。

1.2 切眼放水特点

3404切眼探放老空水为一典型大倾角软煤层（巷道倾角28°）上山探放水案例，上山探水具有放水管控难度大、事故风险大、探放施工“三大一软”的特点;“三大”指：一是积水面积大，积水长度1200m，面积32660.9m2;二是积水量大，总积水量为54307.5m3，由于空间起伏结构，可放出水量38000m3，并且具有动水水源补给;三是受采深大影响，围岩应力大，施工地点易发生煤炮，钻孔受应力影响塌孔严重或放水失控。“一软”指：煤层及顶底板岩石软，煤层力学实验普氏硬度系数p=0.18，顶底板均为泥岩粉砂岩，且透点位置位于两断层形成地堑内，放水钻孔施工难度大，易塌孔，严重影响放水效率。

探放水安全技术措施。

一、探放水原则及出水预兆

1、探放水原则

“有掘必探、先探后掘，先探后采”是防治水害的基本原则。凡是新开拓的区域和受水害威胁的地区，都必须坚持这一原则。遇到下列情况都必须探水掘进。

⑴矿井新开拓区域或新布置的巷道。

⑵接近含、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

⑶打开隔离煤柱放水时。

⑷接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等连通的断裂构造带时。

⑸接近有出水可能的钻孔时。

⑹接近有水的灌浆区时。

⑺受底板强承压含水层威胁的采煤工作面。

⑻接近其它可能出水（突水）地点时。

2、工作面出水预兆

煤壁挂汗：温度下降，空气变冷，雾气产生；煤层发潮、暗沉沉有害气体增高，呼吸困难，头痛；顶、地压加大，底板鼓起并有渗水、淋水；出现压力水流并有“嘶、嘶”水叫声；巷道挂红，有异味等出水预兆情况，必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。

二、探水钻孔设计

1、我矿现掘进的是2#煤层，巷道主要布置在断层附近。故主要预防构造水及断层导水，因而在巷道工作面前方和顶底板各布置一个孔，共计三个钻孔。（详见附图一）

2、预计前方有带水压的含水层时，探水孔必须安设套管。孔口套管必须用水泥注浆固孔，而且必须进行耐压试验，耐压试验不小于4MPa，稳定时间不小于30分钟。

3、对水压高于1 MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。

4、探得水压高于2MPa、水量大于60m3／h，需长期保留时，孔口应使用双水门，下门备用。

三、钻机安装规定：

1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。

2、清理巷道挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相适应的

排水设备。

3、在打钻地点或附近安设专用电话。

4、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。

四、探放水施工中的技术要求

（一）探水技术要求

1、 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。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。

煤矿井下探放水管理制度

第一章 探放水原则

井下所有的掘进、回采工作面，在掘进、回采前必须进行探放水工作后，方可进行掘进、回采。

第二章 探放水设计编制

1、 探放水设计的原则

（1）探放水钻孔应按巷道的设计方向在水平面和垂直面内呈扇形成组布置，钻孔设计要兼顾垂直和水平方向。

（2）应采取自上而下的顺序设计施工钻孔。

（3）一般不得将钻孔终孔落点设计在老巷、老空易受淤泥（煤）堵塞的地方。

2、由地测科进行探放水设计。探放水设计，经矿总工程师批准后实施。

3、 《煤矿防治水规定》规定的9种探水区域，必须严格执行探放水规定。设计中要明确探水警戒线，应制定防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探放水钻孔的布置和超前距离，应当根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度等确定。

第三章 探放水施工安全技术措施编制

由专业探放水队伍根据《探放水设计》、《煤矿安全规程》、 《煤矿防治水规定》编制探放水安全技术措施。探放水施工安全技术措施要求：保证探放水施工作业安全，保证探放水效果。

第四章 探放水施工

1、探放水工作由专业探放水队伍完成。

2、探放水前，施工队组要在现场准备好堵水材料如、木楔、棉纱、黄泥等材料，必须将堵水材料用专用工具箱存放并悬挂材料管理牌板，该工具箱要求距工作面不超过50m。

3、探放水前，由巷道所属队组将探放水设备及材料运输至探放水地点，并进行妥善保管。

4、探放水前，钻探队负责将瓦斯便携仪、一氧化碳检测仪按要求悬挂，并准备钻头、钻杆、送水器等探放水材料，现场进行施工。施工队组负责将电和风、水管路进行连接，保证探放水工作能够顺利开展。

5、探水施工

(1)探水过程中钻孔的开孔、下孔口管、耐压试验、即将透采空积水区等关键环节，探放水队伍必须及时通知地测科。

(2)探放水设计中明确要求采取岩芯的，探水过程中施工队伍要做好岩芯的采取和编录工作，每班必须将钻探情况以书面形式送交地测科,并经专业技术人员签字确认，存档备查。地测科要及时整理、分析探水资料，适时调整探水设计。

《井下探放水、注浆作业规程》

目 录

第一节 总则

第二节 准备工作及注意事项

第三节 探放水设备的安装、拆卸与搬运

第四节 钻进

第五节 探放水操作

第六节 注浆管理

第七节 事故的预防及处理

第八节 封孔

第九节 机械的使用与维护

井下探放水、注浆作业规程

第一节 总 则

第一条 为确保煤矿井下探放水工程施工质量和安全，实现探放水、注浆工程优质、高效、低耗，特制定本规程。本操作规程适用于山西义棠煤业有限公司所有井下探放水工作。

第二条 凡井下探放水作业人员必须执行本规程，在施工有特殊专用的钻孔时，应根据工程性质、特点和不同技术要求，按有关规程执行。

第三条 凡从事井下探放水作业人员，上岗之前必须认真学习本规程和探放水工作基本知识，经培训合格后方能上岗。

第四条 每项探放水工程施工前，根据施工设计，施工条件，编制施工作业规程及安全技术措施，发放有关单位。

第五条 现场作业人员必须严格执行安全规程，钻场内必须有足够照明，通风良好，无瓦斯有害气体积存，如发现积存停止作业，报有关部门处理。

第二节 准备工作及注意事项

第六条 从事井下探放水、注浆工作需要熟悉以下知识：

（一）必须熟悉《煤矿安全规程》和井下工作的一般安全知识，经专门技术培训、考试合格并取得合格证后，方可上岗。

（二）熟悉钻探、注浆设备的工作原理，掌握各种钻探、注浆设备 的操作要领、维护保养及排除故障的技术。

（三）掌握掘进超前探水、煤层注水、封堵水注浆等各种钻孔的封孔和施工方式。

（四）掌握《煤矿安全规程》对掘进超前探水、封堵水注浆的有关规定。

（五）了解有关矿井突水、老空出水的预兆知识。

（六）熟悉预防矿井灾害的措施和矿井避灾路线。

第七条 掌握井下打钻、注浆、封孔、煤层注水等各种工程的施工方法。

第八条 下井前必须熟悉钻孔的施工目的，掌握安全技术措施，并了解现场的施工情况。