苍海煤矿探放水设计说明

织金县阿弓镇苍海煤矿探放水设计织金县阿弓镇苍海煤矿探放水设计一、探放水原则（一）按国家法律法规和上级部门规定：实行“有掘必探，先探后掘”的原则。

（二）做好水害预测预报，针对有水害危胁的区域，确定探水线，加强探水。

（1）探水线：A、对老空积水区，如边界准确，水压不超过10KPa时，探水线至积水线的最少距离：煤层中不得少于30米，岩层中不得少于20米。

B、对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界的积水区，探水线至推断积水区边界的最小超前距离不得少于60米。

C、对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小超前距离不得少于60米；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止发生透水事故。

D、掘进巷道附近有断层时，探水线至最大摆动围预计煤柱线时的最小超前距离不得少于60米。

E、石门揭开含水层前，探水线至含水层的最少超前距离不得少于20米。

（2）警戒线沿探水线外推50-150米（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。

（3）采掘工作面遇下列情况之一时，必须确定探水线进行探水。

1、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，井巷出水点的位置及其水量、有积水的井巷及采空区积水围、标高和积水量，必须绘制在采掘工程平面图上。

在水淹区域应标出探水线位置。

采掘到探水线位置时，必须探水前进。

2、有与溶洞、含水层及与之有水力联系的导水层、裂隙（带）、陷落柱时必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。

巷道必须穿过上述构造时，必须探水前进。

如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，也可采取其它防治措施。

3、打开隔离煤柱前必须探放水。

4、接近有水的采掘工作面时必须探放水。

5、接近未封闭又可能突水的钻孔时必须探放水。

6、采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。

经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。

每年雨季时，上部采空区的积水情况都在变化，一定要坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则。

二、探放水设计A、采掘工程所采取的防治水措施1、必须密切观察矿井的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则。

2、定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采围、积水情况、探水红线等。

3、针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。

4、井巷在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上。

井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。

5、采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

6、井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次。

每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。

7对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水。

8、以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。

9、凡掘进巷道顺层布置在最低侵蚀基准面以下的含水层（特别是强含水层）之中，或穿层掘过含水层（特别是强含水层）时，必须采取“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必停”的防治水措施。

10、要加强水文地质预测预报工作，提前预测和查清采掘工作面前方“断层、裂隙、陷落柱等构造导水性”的基本情况，以便提前采取针对性的防治水措施。

B、防水安全煤岩柱留设在矿井可能受到水害威胁的地段留设一定宽度或高度的煤(岩)柱，用以堵截水源流入矿井巷道，这段煤(岩)柱称之为防水煤(岩)柱。

1、防水煤(岩)柱的种类根据防水煤(岩)柱所处的位置，可以分成不同的种类。

对于本矿井而言主要有：①井田边界煤柱；②井巷保护煤柱；③小窑及采空区边界防水煤柱；④风氧化带煤柱(在风氧化带以下存在采空区时则按采空区煤柱考虑)；⑤采区边界防水煤柱；2、留设防水煤(岩)柱的条件通常在下列情况下都应留设防水煤(岩)柱：（1）煤层直接被疏松含水层覆盖或位于疏松含水层以及地表水体之下，而含水层或地表水体又无法疏干时，应留设防水煤柱，以保证开采后顶板冒落及其产生的导水裂隙不波及到含水层或地表水体。

（2）煤层局部位于强含水层之下时应留设防水煤柱，以免采空后顶板破坏冒落波及到含水层引起突水。

（3）煤层直接与强含水层接触或与强含水层接触又被它局部掩盖时，煤柱的作用前者主要是防止含水层水突入巷道，后者除防止含水层水直接进入巷道外，还应防止煤层采空后顶板冒落波及含水层。

（4）巷道接近底板承压含水层时，如有底板突破的危险，则应留设防水煤柱，以防止地下水沿断层或突破底板进入巷道。

（5）煤层与充水断层或岩溶陷落柱接触时应留设防水煤(岩)柱，以防止地下水沿断层或陷落柱进入巷道。

（6）巷道接近被淹井巷，积水量很大又不宜疏干时，应留设防水煤柱，使矿井生产巷道与被淹井巷隔离。

3、防水煤(岩)柱的留设计算1）井田边界煤柱的留设本矿由水文地质调查报告知为水文地质条件为中等—复杂，可采用垂直法留设，但总宽度不得小于40m（两矿），因此一侧留20m。

2）采区边界防水煤(岩)柱的留设相邻水平（采区）防水煤（岩）柱取20m。

3）老空积水区(采空区)防水煤(岩)柱的留设(1)巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算最大为10×2.5（巷高）=25m。

因此巷道在水淹区下或老空积水区下掘进时，防水煤(岩)柱按25m留设。

(2)在水淹区下或老窑积水区下的同一煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸按25m留设。

(3) 在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸，不得小于裂隙带最大高度与保护带高度之和，留设35m保护煤柱。

表1 本矿防水煤柱留设表4）风氧化带煤柱储量核实报告未提供煤的风氧化带宽度，根据邻近煤矿揭露经验，一般在30～50m，因此本矿井设计风氧化带宽度按30m考虑。

C探放水钻孔布置探放水钻孔布置方式：1）、超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定（1）超前距：a=kp3p0.5AL式中：a---超前距，m；A---安全系数，一般取2～5；取3；L---巷道跨度（宽或高取其大者），m；取3；P---水头压力，（kgf/cm2）；取50（kgf/cm2）；Kp---煤的抗强度，取10（kgf/cm2）。

a=10053330.5⨯⨯⨯⨯ = 17.4m，为安全起见，取25m。

（2）允许掘进距离每次探放水钻孔完毕后，以最短的钻孔有效控制距离减去超前保护距离之后剩余的距离。

（3）帮距最外侧探水孔所控制的围与巷道帮的距离。

（4）钻孔密度（钻孔间距）竖直扇形面钻孔间的终孔垂距不得超过 1.5m，水平扇形面各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

根据计算，本设计探水钻孔对巷道的投影长度取60m，超前距取20m，帮距取20m。

2）探水钻孔布置方式探水钻孔的布置方式、数量和夹角大小，一般分大夹角与小夹角两种，大夹角钻孔夹角为7～15°，小夹角为1～3°。

视老空规模而定，规模大的取大夹角，规模小的取小夹角。

3）一般倾斜煤层平巷探水钻孔及上山巷道探水钻孔布置方式探放水钻孔采用星形布置，在煤层中布置5个钻孔。

钻孔设计长度为60 m，预留20 m的超前距离，允许掘进40m。

分上山巷道探放水钻孔布置图、下山巷道探放水钻孔布置图、水平巷道探放水钻孔布置图来设计。

具体见钻孔布置示意图D探放水措施一、井下探放水措施1、探放水原则当采掘工程面接近含水层、被淹井巷、断层、溶洞、老空积水等地点或遇到可疑水源以及打开隔水煤柱时都必须“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必停”的原则。

接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。

探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。

2、探放水注意事项(1)安装钻机探水前，要遵守下列规定：加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

清理巷道，挖好排水沟。

探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

在打钻地点或附近安设专用。

测量和防探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、深度以及钻孔数目。

(2)探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。

(3)预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。

特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

(4)钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。

(5)钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。

如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。

(6)在钻探过程中，如发现孔显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。

待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。

(7)探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。

老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。

探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

(8)钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。

若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

放水过程中应经常检查孔放出的瓦斯及其他有害气体的含量，以便采取措施。

(9)排除下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。