超高承压底板含水层探放水技术090612

探放水设计及施工安全技术措施放水设计及施工安全技术措施是保证放水工程安全的重要措施，下面将详细介绍探放水设计及施工安全技术措施的相关内容。

（一）放水系统设计1.设计人员对放水工程进行充分的勘察和调研，确定放水工程的地理、地质、水文等相关情况，在设计中考虑地质条件、水体流动性能等因素，确保放水工程的可行性。

2.在设计中充分考虑放水工程的安全性，合理选址，避免在易发生地质灾害的区域建设，确保放水工程能够承受各种可能的自然灾害和其他力的作用。

3.设计中应考虑到放水的稳定性，通过合理的工程结构设计和水力计算，确保放水流量适中，避免因流量过大或过小导致的问题。

（二）放水设备安全措施1.放水设备的选择应符合相关技术规范，设备参数和性能要满足放水工程的要求，设备的质量和可靠性要得到保证。

2.设备安装时，应按照安装要求进行安装，设备与工程结构之间的连接要牢固可靠。

3.定期对放水设备进行维护、保养和检修，确保设备的正常运行和使用寿命。

1.操作人员应经过专业培训，熟悉放水工程的操作规程和安全操作手册，具备一定的安全意识和技能。

2.操作人员应具备对放水工程的监测和检测能力，能够及时发现并处理工程中可能出现的问题。

3.操作人员应按照操作规程进行操作，严禁违规操作，确保放水工程的正常运行和安全性。

（一）工程施工准备阶段1.准备施工前，施工单位应充分了解放水工程的设计要求和施工方案，编制详细的施工组织设计和施工方案，明确各个施工环节的安全措施和工序要求，制定相应的安全操作规程和方案。

2.在施工前，应对放水工程的施工现场进行勘察和调查，确保施工现场无危险隐患，施工现场的道路、桩基础、暗挖工程等基础设施和施工设备要符合安全要求。

3.对施工人员进行技术培训和安全教育，提高施工人员的安全意识和技能。

1.施工单位应严格按照设计要求进行施工，确保工程符合规定的质量要求。

2.施工单位应按照安全操作规程进行施工，合理组织施工人员，设备和材料，确保施工现场的安全。

井下钻探高承压水安全施工技术1前言井下钻探是开展矿井防治水工作的关键手段，其优点是不受地面条件限制，且工程量小、工期短、投资少、针对性强、水压水量直观、经济合理，近几年来，开滦矿务局部分矿井开始尝试地面钻探改为井下施工。

开滦广信有限责任公司针对用水紧张状况，为合理有效地利用地下水资源，需施工奥灰水源井。

在井下钻探工程中，因奥灰水压高(1.7MPa)、水量大(89mm，钻孔喷水3～4m3/min)，遇到了许多意想不到的困难，出现过喷水、喷矸、套管失控等一系列复杂问题，一度使人身和设备安全受到了威胁。

通过实践，积累了一套防喷、控钻等一系列安全施工技术。

2问题的提出广信公司为了满足日益增长的工业和生活用水，合理有效地开发利用地下水资源，在井下施工2个奥灰孔，孔深设计为600m，涌水量为7m3/min。

由于施工承压含水层的高压水，因此工程从设计、设备安装、施工等各个环节都充分考虑到各种问题的预防和处理，为今后钻探工作积累了宝贵的经验。

在井下奥灰钻孔施工中，因水压高、水量大，遇到了喷水、喷矸、套管失控及钻探设施固定困难等一系列复杂的问题亟待解决，否则将影响安全生产和发生人身事故。

3安全施工技术针对上述钻孔施工中存在的不安全因素，在实践中探索出了一套较完整的高承压水钻探安全施工技术。

3.1钻窝施工立孔和大角度斜孔的钻进，需施工钻机房(简称钻窝)，其规格可视每次增减钻杆的条数而定。

当每次增减1节钻杆时，钻窝的总高度应为5.5m，当每次增减2节钻杆时的钻窝总高度应为11m。

无论是每次增减几节钻杆，必须保证巷道顶板处钻窝直径不小于3.0m，钻窝顶部直径不小于1.5m，钻窝掘出排除活石后，必须对钻窝进行喷浆处理，防止风化落石。

同时掘出天轮架窝，打出天轮锚杆眼和二层工作台锚杆眼。

二层工作台的高度：当钻窝高度为5.5m时，二层工作台可搭在钻窝两侧的支架上，但必须封牢；当钻窝高度为11m时，二层工作台的高度应为7.5m左右。

工作面上覆含水异常区探放水技术方案一、概况60101采煤工作面位于601采区西部，距6号煤层回风大巷320m,长度1050m,宽为180m,运输顺槽高程855～870m,回风顺槽高程865～880m,走向方位角346°,煤层倾角0～3°，6号煤平均煤厚1.4米。

100101采煤工作面位于1001采区西部与60101工作面重叠布置，长同60101工作面，宽为150m，两顺槽各内缩15m，运输顺槽高程812.1～825.6m,回风顺槽高程825.5～834.1m,走向、倾向基本同于6号煤层，10号煤平均煤厚为6.9米。

顶板为石灰岩，含岩溶裂隙水。

地面相对位置为大七大路西侧,多为黄土卯梁和沟谷,高程在975～1047m之间，无地表水体和河流。

二、地质及水文地质状况1、地层本区属华北型石炭二迭系煤田，区内地层由新到老分别为：第四系(Q)、上第三系(N)二叠系(P)、石炭系(C)和陶奥系(O)。

10号煤底板距陶奥系石灰岩平均厚55、5m,含煤岩系属石炭系上统太原组，距6号煤层40左右，多为石灰岩，间有泥岩和砂泥岩。

6号煤以上为二叠系下统山西组，至4号煤层间距约30m。

2、地质采矿条件100101采煤工作面长1050m,宽150m,倾角0～3°之间，个别地段为-3°左右，煤层走向大致为330～340°，倾向240～250°，倾角3～6°，煤厚平均6、9m,直接顶为石灰岩，厚度16m以上，含岩溶裂隙水，底板为泥岩，含泥质、粘土质等。

60101工作面位于100101工作面之上，宽度180m,其他产状相同，煤厚平均1.4m左右，直接顶为3.5m左右泥岩，地板也为灰黑色泥岩。

其中石炭系上统太原组6号煤以上厚度11.91-18.60m，平均15.26m，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色细砂岩、青灰色石灰岩等组成;二叠系下统山西组4号煤以下厚度15.34m-24.05m,平均19.70m,由灰色泥岩和5号煤等组成。

井下探放水技术规范(MTT632—1996)井下探放水技术规范(MTT632—1996)2006 年7 月13 日15:47:0本标准是根据《煤矿安全规程》(1992)、《矿井水文地质规程》(1984)以及《煤矿防治水工作条例》(1993)的有关规定，结合煤矿生产实际需要制订的煤炭行业标准。

矿井建设和生产过程中进行探放水工程设计，施工设计应以本标准为技术依据。

本标准的附录附录B是提示的附录。

本标准山煤炭工业部科技教育司提出。

本标准山煤矿安全标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:煤炭科学研究总院西安分院。

本标准主要起草人:张景海。

本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。

井下探放水技术规范本标准规定了煤矿井下探放水的原则，探放水工程设il•内容，探水钻孔布置及其施工的技术要求，探放水的安全技术措施等。

本标准适用于井工开采的矿井。

2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准发布时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

煤矿安全规程煤炭工业部(1992)矿井水文地质规程煤炭工业部(1984)煤矿防治水工作条例煤炭工业部(1993)3探放水原则“每一个矿井必须作好水害分析预报，坚持有疑必探、先探后掘的探水原则”(见《煤矿安全规程》第259条)。

“采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线，进行探水”(见《煤矿安全规程》第260条)。

3.1 3.1、3.5、3.6、3.7、3. 8各条分别按《煤矿安全规程》第260条的一.五、六、七、九款的规定执行。

3.2接近水文地质条件复朵的地段，并有出水征兆时。

3.3接近含水层.导水或可能导水的断层带或裂隙密集带、溶洞和陷落柱时。

3.4打开防水隔离煤柱前。

4探放水工程设i|•内容探放水工程设计应包括以下内容:4.1探放水的采掘工作面及周的水文地质条件、水害类型、水量及水压预ib 4.2探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护方式。

底板高承压水上开采防突水技术的实践应用摘要:超化煤矿随着开采性深部延伸,底板水压增大,底板水害威胁已成为影响安全开采的主要因素。

通过底板注浆加固,将灰岩含水层改造成为隔水层,并通过加固前后的物探对比,检验孔验证,确保注浆改造效果,有效的解除工作面底板水害威胁,为工作面安全回采保证。

关键词:煤层底板灰岩含水层直流电法物探郑煤集团超化煤矿主采为二叠系山西组二1煤,矿井采用单水平上、下山开采,上山煤炭资源已基本采尽,现主采工作面转至下山及井田边缘水文地质条件复杂区域开采,水害威胁已成为影响开采的主要因素。

随着矿井开采向深部延伸,开采标高降至-200～-497 m,带压最大达5.71 MPa,均为高承压水上采煤。

高承压水上开采时防底板突水已成为威胁超化煤矿安全生产、制约矿井稳定发展的重要因素。

1 31001工作面情况1.1 工作面概况31001工作面位于31采区,地面标高为+189.9～＋226.5 m,工作面标高为-330～-167 m,设计可采走向长度780 m,切巷长145 m。

本工作面煤层结构简单,煤层走向50°～110°,倾向140°～200°,煤层倾角11～38°,平均倾角为18°;煤厚0.3～16 m,平均煤厚7.0m。

1.2 工作面底板主要含水层情况该工作面底板岩溶水含水层赋水性强,水量补给丰富,是威胁矿井安全生产的主要含水层。

上部L7-8灰岩,厚度10 m左右,上距二1煤12 m左右,是本区煤层底板直接充水含水层,该含水层赋水性不均一,局部裂隙较发育区域,赋水性较强;中部L5-6灰岩,厚约18 m,上距二1煤33.5 m左右,该层灰岩赋水中等;下部L1-4灰岩,厚度17 m左右,上距二1煤约55.5 m左右,该层灰岩赋水性强,多数钻孔出现明显消耗和严重漏水现象;奥陶、寒武系灰岩含水层,厚度大于300 m,上距二1煤77 m左右,在水力联系上通常连为一体,是本区的主要含水层,岩溶裂隙普遍发育,含水丰富,通过构造或其它导水通道,补给上部含水层,是矿井间接充水含水层。

超大采高工作面顶板基岩含水层富水性探测与处理技术曲秋扬;张亮【摘要】为了解决郝家梁煤矿顶板及周边烧变岩含水层对7 m超大采高工作面安全开采的影响问题,根据基岩含水层的赋存条件,提出\"地面物探+井下钻探\"的联合探放水方案.地面瞬变电磁物探在工作面范围圈出两处富水异常区,一处为两巷基岩风化带富水区,另一处为初采期工作面顶板基岩含水层与烧变岩含水层导通区.基于物探结果布置了井下钻孔,基岩风化带富水区存在两个涌水量较大的钻孔,初采期存在一个涌水量较大的钻孔,富水区的实际位置符合物探结果,验证了瞬变电磁探测成果的准确性,为首采工作面的安全开采奠定了基础.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2018(044)012【总页数】5页(P25-29)【关键词】超大采高工作面;瞬变电磁法;基岩含水层;烧变岩含水层;探放水【作者】曲秋扬;张亮【作者单位】天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京市朝阳区,100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京市朝阳区,100013【正文语种】中文【中图分类】P631目前煤矿防治水中常用的物探方法主要有矿井直流电法、无线电波透视法、音频电透视法和矿井瞬变电磁法。

其中，由于本工作面煤层较厚，巷道成型后顶部赋存3 m厚的煤层，矿井直流电法和音频电透视法均需要在煤层内部安设电极，操作难度较大；无线电透视法需要介质十分均匀，对煤岩层的要求较高，且测点布置要求复杂；矿井瞬变电磁法具有对低阻异常体反应灵敏、方向性强、体积效应小、横向分辨率高、工作效率高等特点，使用率及准确性均有保证，因此，本项目选择瞬变电磁法进行探测。

郝家梁煤矿首采工作面设计采高7 m，顶板基岩从切眼附近6 m处逐渐增高至23 m。

由于掘进过程中，发现基岩层中富含水，且该工作面东南侧具有丰富的烧变岩水。

因此，探讨基岩中的含水层富含水性和烧变岩成为补水水源的可能性，制定合理的探放水方案并提前疏放是安全开采该工作面的基础。

工作面上覆含水异常区探放水技术方案背景介绍在煤炭开采过程中，常常会遇到含水量过高的情况，这种情况下工作面上存在水流，会带来很大的安全隐患。

为了保证生产安全和工作效率，必须对工作面上覆含水异常区进行探放水，找到水的源头，便于采取相应的措施。

探放水技术方案一、现场勘探地质勘探是探放水最重要的一步，通过勘探可以了解含水异常区的地质情况和水文地质条件，进而确定探放水的具体方案。

现场勘探时需要注意以下几点：1.标记水体出现的地点，并进行记录。

2.对工作面上覆岩层进行详细的测量，包括岩性、倾角等。

3.查看含水岩层中天然裂隙、气孔、缝隙等，有利于确定水的来源。

二、探水钻探探水钻探是确定含水异常区水源的关键。

通过探水钻探可以确定水源的位置、水位高程、水的化学成分等信息。

探水钻探时需要注意以下几点：1.选择钻探点时需要保证能够有效地掌握水流状态和水位高程等信息。

2.探水钻具的选用非常重要，应根据钻探深度、岩层性质、土层类型、煤层岩性等因素进行选择。

三、水文地质勘探通过运用水文地质勘探技术可以了解含水异常区的潜水系统和水文地质条件，为探放水提供重要的科学数据和技术保障。

水文地质勘探时需要注意以下几点：1.选取探测手段应根据实际情况进行选择，包括电渗、电磁、射线、超声、试探孔排水、观测井测量等。

2.应根据地质特征和需求选择合适的探测方法，避免测量误差和不准确性。

四、水动力学仿真在含水异常区的水流状态往往比较复杂，需要通过水动力学仿真来模拟流场的变化和水流的运动特征，为探放水提供科学依据。

水动力学仿真时需要注意以下几点：1.根据情况选择合适的仿真模型，包括二维、三维、STEADY、TRANSIENT等模型。

2.输入数据应准确，包括地形地貌、岩层信息、水位高程、水流量等信息。

五、水质监测水质监测非常重要，可以了解水源中的各种离子和化学成分，为采取相应的防治措施提供科学依据。

水质监测时需要注意以下几点：1.应选择合适的监测点位，包括工作面上游和下游监测站、补给水源监测站、排放水口监测站等。

DOI:10.19392/ki.1671-7341.201823216浅谈9102工作面底板承压水的防治张㊀永1㊀刘德亮21.山西省吕梁市岚县昌恒煤焦㊀山西吕梁㊀033599;2.安徽省淮北市濉溪县任楼煤矿㊀安徽淮北㊀235123摘㊀要:山西岚县昌恒煤焦9煤全部带压开采,工作面形成后,通过采取一系列的治理措施,确保了工作面的安全回采,带来了经济和社会效益㊂关键词:探查治理;安全回采;提高效益一㊁工作面概况9102工作面为矿井9号煤的第二个采面,位于F1断层以北区域,西以9101采空区相邻,东与计划的9103工作面相邻,北到配风巷,南至切眼㊂风巷走向长1680m,标高925~961m;机巷走向长1685m,标高885~935m;切眼长192m,标高935~ 961m,工作面面积为323520㎡㊂二㊁水文地质条件(一)煤层顶底砂岩裂隙含水层(段)太原组含3层石灰岩(L1㊁L2㊁L3),为9号煤层直接充水含水层,其中L1厚度0.52-5.00m,平均2.68m;L2厚度1.50-3．96m,平均2.62m;L3厚度1.65-3.62m,平均2.81m㊂富水性相对较强,水压为0.4~0.7MPa㊂该含水层是回采期间的直接充水含水层,矿化度均偏大㊂(二)断层富水工作面断层发育,断层破碎带以煤系泥岩及粉砂岩为主,夹少量砂岩碎屑,前期掘进超前钻探时,有部分钻孔穿过断层带时,均出现涌水现象㊂9102机巷掘进时水量较大,特别在j16点附近揭露断层时,水量达40m3/h㊂(三)奥灰水奥陶系下统石灰岩是含煤地层下伏主要含水层,单位涌水量0.1609L/s.m,富水性中等㊂推测井田奥灰水水位标高为1125~1128.74m,9号煤层底板标高为830~1120m,本区域为奥灰水承压区域,最大水压约为2MPa,最大突水系数0.04㊂因我矿断层较发育且落差较大,受上部4煤采动影响,有可能导致9煤段断层活化,同时隐伏陷落柱发育,所以9煤回采有出现突水淹井的可能㊂三㊁治理措施(一)物探探测1.音频电透视本次音频电透视法测试,将视电导率值41S/m以上的定为异常区,结果分析确定工作面底板存在7处高电导率异常,分别为Y-1㊁Y-2㊁Y-3㊁Y-4㊁Y-5㊁Y-6和Y7;依据电导率的大小及可靠的准确性评价为Y-2>Y-1>Y-3>Y-6>Y-5>Y-4>Y7;音频电透视异常特征可认为工作面内底板电性异常的平面分布特征,各层段的视电导率分布特征有所差异,根据联合解释,通过以平面异常分布范围的描述,认为上述异常区中Y-1㊁Y-2㊁Y-3㊁Y-5和Y-6为9102工作面防治水重点区段(重点钻探验证区域)㊂此次物探划定的异常区大多属于工作面内的煤岩层裂隙发育富水,未能准确判定是否为陷落柱或者其他地质异常体㊂2.无线电波透视本次探测主要依据坑透衰减系数的大小进行划分,9102工作面内部解释地质异常体6处,分别编号A~F,其中,分别如平面图所示㊂3.瞬变电磁探测本工作面进行的瞬变电磁法探测最大有效距离为130m,其中沿探测方向15~30m为盲区㊂工作面内发现低阻异常13处,其中经整合后需要钻探验证的异常有12处(如平面图所示编号为S-1~S-12),多处异常分布在揭露的构造附近,推断为构造及裂隙破碎所致㊂其中,根据平面位置,如平面图所示㊂三种物探成果出来后,然后矿方工程技术人员对三种物探成果中的重点异常区进行了叠加,选取重点中的重点,施工井下钻孔进行钻探验证㊂(二)钻探验证本次钻孔设计深度位于煤层底板下40mʃ,距离奥灰顶界面20mʃ,钻探设备采用ZY-1250煤矿用全液压坑道钻机施工,全部采用Φ127mm的钻头开孔,钻进16m后下入15.5m管径为90mm的DZ240普通地质套管,采用水泥浆(水灰比1:1)进行固管,凝固时间72小时,然后以6.0MPa压力试压30min,合格后,变径58mm无芯钻进直至终孔㊂对出水钻孔进行注浆加固,为防止压力过大破坏底板的完整性,注浆终压6.0MPa㊂(三)排水系统当前巷道敷设有两趟4吋排水管路,巷道内已实现双回路供电,共有3处排水点,分别为:①1#水仓(j11点前40m小水仓),风泵排水;②2#水仓(4#钻场内水仓),水仓内有三台BQS60-60-22KW型电泵,一台工作㊁一台带电热备㊁一台冷备,工作和热备水泵分别接于两趟4吋排水管路上,实测总排水能力108m3/h,满足当前要求;③3#水仓(j23点处水仓),现有电泵4台,一台BQS50-100-30KW型水泵工作㊁一台BQS100-50-30KW型水泵带电热备,BQS80-135-55KW㊁BQS80-120-45KW型水泵各一台处于冷备状态,工作和热备水泵分别接于两趟4吋排水管路上,实测总排水能力120m3/h,满足要求㊂(四)采前评价昌恒煤焦与安徽建筑学院专家教授合作,完成了9102工作面采前安全评价工作,为工作面的回采提供了技术依据㊂四㊁治理效果(1)通过前期的治理,本面已于5月初进行回采,现工作面已推进50多米,且已推过了F1断层和一个物探异常区,现面内底板无出水,表明治理效果良好㊂(2)为相识条件下工作面底板承压水的防治,提供了可靠的技术依据,值得借鉴和推广㊂作者简介:张永(1973-),男,汉族,安徽萧县人,大专,现昌恒煤焦防治水中心,从事煤矿井下地质防治水工作㊂142㊀科技风2018年8月理论研究。