第十九章 井下探放水.doc

第19章 井下探放水第1节 井下探放水概念一、井下探放水的含义探放水，是探水和放水的总称。探水是指采矿过程中用超前勘探的方法，查明采掘工作面顶板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等情况，其目的是为有效地防治矿井水害做好必要的准备。放水时指为了预防水害事故，在探明情况后采用钻孔等安全方式将水放出，是防治水的手段之一。一些矿井，常常存在积水的小窑或老空、含水断层、含水层、导水陷落柱、钻孔等，可能发生地下水突然涌入矿井的事故。为消除这些隐患，要求在采掘过程中采用探放水方法查明工作面作业场所附近一定范围内的水情。在有水的情况下，根据水量大小有控制地将水放出，消除安全隐患，而后在进行采掘工作，以保证矿井安全生产。2、 井下探放水的基本目的井下探放水的基本目的就是查明水情、消除水患，保证安全。煤矿防治水规定第九十二规定，采掘工作面遇有下列情况之一的，应当进行探放水。（1） 接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿；（2） 接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱；（3） 打开防隔水煤岩柱进行防水前；（4） 接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等想通的断层破碎带；（5） 接近有出水可能的钻孔；（6） 接近水文地质条件复杂的区域；（7） 采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤柱厚度搞不清可能发生突水；（8） 接近有积水的灌浆区；（9） 接近其他可能突水的地区。以上9中情况时在大量水害事故教训的基础上总结确定的，其共同特征是水情不明、威胁程度不清，如果不采取探放水措施查明水情、消除水患，极有可能发生突水事故。另外，在地面无法查明水文地质条件和充水因素的区域采掘时或采掘工作面出现突水征兆时，也应当采取井下探放水措施，查明水情，消除隐患，保证采掘工程在探放水掩护范围内活动。3、 井下探放水的基本原则1、 先预报后探放的原则（或水害预报先行的原则）水害预测预报是井下探放水的基础工作，水害预报资料是探放水工程设计和施工的基础依据。煤矿防治水规定第八十八条规定：“对于采掘工作面受水害影响的矿井，应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则。”矿井应当按照煤矿防治水规定的要求，坚持水害预测预报和水害隐患排查制度，及时发现水患，提前进行探放水工程设计和施工，消除水患或进行水害治理。2、 先设计后探放的原则（或工程设计先行的原则）探放水工程设计是探放水施工的依据，指导探放水工程按正确的方法施工，能有效避免探放水过程发生水害事故。煤矿防治水规定第九十三条规定：“采掘工作面探水前，应当编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施.探放水设计由地测机构提出，经矿井总工程师组织审定同意，按设计进行探放水。”水患威胁区域确定探放水措施后，要收集资料，编制设计。设计内容主要包括：探放水区域水文地质条件；探放水巷道基本情况；探放水方法和钻孔基本参数；施工中的安全措施；通讯联系和避灾路线；通风措施、瓦斯检查制度和有害气体防治措施；防排水设施；出现险情时的汇报联系要求；现场应急处置措施。3、 探放水“三专”原则（或“三专”原则）井下探放水必须采用“三专”，即使用专用探放水设备，由专业技术人员设计和专职队伍施工。井下探放水必须使用专用探放水设备。探放水要求有平距不小于30m的超前距，只有使用专用的探放水设备，才可以满足超前距、允许掘进距、巷帮安全距等参数的要求。井下探放水必须由专业技术人员进行设计。探放水是一项具有安全威胁，较为复杂的系统工程，要求对探放水工程设计条件预判正确，方法选择得当、设计内容全面、工程参数科学、防范措施有效。4、 探放水效果职能部门认定的原则探放水结束后，应当提交总结报告存档备查。探放水是否达到预期效果，应当由地测、安监、技术和生产等部门进行联合认定，确认水患消除后，方可下达“采掘工程复工通知书”，采掘单位应当在“通知书”规定的“允许采掘距离”范围内恢复采掘活动。探放水施工单位和采掘区队不能擅自判断探放水结果，盲目组织恢复采掘，避免由一些假象引起判断失误导致水害事故。4、 井下探放水的基本方法煤矿安全规程第二百六十七条规定：“矿井采掘工作面探放水应当采用钻探方法，由专业人员和专职探放水队伍采用探放水设备进行施工，同时应当配合其他方法（如物探、化探和水文地质试验等）查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况，确保探放水的可靠性。”因此，探放水的基本方法就是以钻探为主，物探为辅。人们在工程实践中总结出了“物探先行、钻探验证、长钻掩护、化探定（水）源、试验定（水）量”等综合探放水方法。第2节 井下探放水工程设计采掘工作面探放水前，必须编制探放水设计，经审查批准后严格按照设计施工，探放水工程设计包括四个方面。1、 分析水文地质情况，确定积水线、探水线和警戒线煤矿井下存在各种水体，根据探放水体的性质不同，水文地质情况分析的内容也不近相同。老空区积水要分析工作面开采范围、开采煤层、开采时间、采厚、老空积水区的范围、积水量、水头高度、动水量、老空与相邻采空区，地表河流、断层构造的关系等，以及积水区与其他含水层的水力联系程度；未封或封闭不良的导水钻孔要分析孔深、孔径、孔口位置及标高、封孔情况、钻孔联通的含水层情况、与新老采掘工作面的空间关系等；已知含水断层要分析断层的位置，产状（包括断层的走向、倾向、倾角、落差，断层破碎带的宽度及其充填物情况），描述相邻巷道揭露断层的地质及水文地质情况。煤层顶底板含水层要说明含水层的名称及所处层位，分析含水层的岩性、厚度、富水性、渗透性、水位、与采掘工作面或开采煤层的间距等，还要估算含水层涌水量。各类水体，必须在采掘工程平面图上标出其地点和范围、外缘标高和水量，同时标出探水线和警戒线。1） 积水线、水体边缘线积水线是指经过调查核实的老空积水边界，实际上就是小煤矿采空区的边界范围或矿井采空区排水基准点标高以下的范围。水体边缘线是指导水断层，钻孔或陷落柱的分布范围。2） 探水线探水线是指从积水线（或水体边缘线，包括放水煤柱）向外推移一定距离而划的一条界线。探水线是探放水的起点。当采掘工程到达探水线时，开始进行探放水工作。探水线外推距离的大小根据积水线的可靠程度，水量和水压的大小、煤岩层厚度和强度以及矿山压力大小等因素确定，一般不小于30m。3） 警戒线警戒线是指从探水线外推一定距离而划出的一条界线。当采掘工程到达警戒线时，应注意观察采掘工程现场有无异常变化，若发现透水征兆，立即提前实施探放水工作。探水线外推距离一览表水体基本情况探水线外推距离/m本矿开采所形成的老空、老巷、水窝等积