浅析矿井老空探放水方法和措施

浅析矿井老空探放水方法和措施浅析矿井老空探放水方法和措施 水害是矿井五大自然灾害之一 严重威胁着矿井的安全生 产 各级事故通报表明 透水事故是主要的重特大事故类型之 一 没有造成人员伤亡的惊险未遂事故以及一般事故也常有发 生 矿井开采范围内和周边的老空 即采空区 老窑或已报废 的井巷 积水是主要的水患 透水事故主要就源于老空积水 探 放水是防止透水事故的有效措施 煤矿以及非煤矿山都必须做 好探放水工作 本文主要探讨老空探放水的方法和措施 一 一 收集有关水文地质资料收集有关水文地质资料 每个采掘工作面开工之前 矿井必须组织有关人员查阅有 关资料并进行现场勘察 尽最大可能查清采掘范围内以及周边 老空的积水情况 进行安全论证 对存在的积水尽可能采取措 施排干 如果无法排干或经济上不合理 则必须将积水情况标 注在采掘工程平面图上 如果存在老空 由于人员无法进入调 查的 老空范围也必须标注 存在以下情况之一的 都必须进 行老空探 放 水 一是存在没能排干的积水老空 二是存在老空 但无法确认有否积水 三是不能确认没有老空 二 确定探水线二 确定探水线 井下探水时 必须从探水线 探水起点 开始 探水前进 探水线应根据积水区的位置 范围 水文地质条件及其资料的 可靠程度 以及采空区 巷道受矿山压力的破坏情况等因素确 定 对本矿开采所造成的老空 老巷 水窝等积水区 其边界 位置准确 水压不超过 1mpa 探水线至积水区的最小距离 在 煤层中不得少于 30m 在岩层中不得少于 20m 对本矿井的积水区 虽有图纸资料 但不能确定积水区边 界位置时 探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于 60m 对有图纸资料可查的老窑 探水线至老窑边界的最小距离 不得小于 60m 对没有图纸资料可查的老窑 可根据本矿井已 了解到的开采最低水平 作为预测的可疑区 必要时可先进行 物探控制可疑区 再由可疑区向外推 100m 作为探水线 三 探水巷道的布置三 探水巷道的布置 巷道掘进的 以所掘巷道作为探水巷 回采工作面 一般 以开切眼 天井 上山 作为探水巷道 探水巷的断面规格应能便 于施工和人员避灾 四 探水钻孔的布置四 探水钻孔的布置 探水钻孔一般应呈扇形布置于巷道前方 其布置包括个数 方向 倾角 深度 以下主要介绍与深度有关的几个参数的确 定 图表见下页 1 超前距离 探水时从探水线开始向前方打钻孔 常是 探水一掘进一再探水一再掘进 循环进行 而探水钻孔终孔位 置应始终超前掘进工作面一段距离 该段距离称超前距离 超 前距离可参照下表确定 2 帮距 为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定 的安全距离 即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷 道帮的距离 其值应与超前距离相同 3 允许掘进距离 经探水证实无水害威胁 可安全掘进 的长度称允许掘进距离 4 钻孔密度 允许掘进距离终点横剖面上 探水钻孔之 间的间距 一般不超过 3m 以免漏掉积水区 五 探水设备五 探水设备 矿井配备钻孔能力足够的探水钻 是探水工作的基本保障 没有探水钻 探水的计划 规划都将落空 目前 不少矿井 尤其是煤矿 没有配备探水钻 据了解 主要问题在于客观方面 即探水主要工作量所在的开切眼 天井 一般空间较小而且倾角较大 这就要求探水钻要轻便 而市场 上探水钻大都不仅价位高 少则六 七千元 多则三 四万元以 上 而且重量大 100kg 以上 需要辅助的钻架系统 电压高 380v 或 660v 或需要高压气 搬迁 操作都不方便 据了解 有的矿井配备了一种手持式探水电钻 电压 127v 重量与普通 煤电钻差不多 操作方便 有了这类探水钻 这一问题便可得 到解决 所配备的探水钻 其所能达到的钻孔深度应能满足前述要 求 假设采煤工作面所在的煤层为中厚煤层 厚度 1 3m 1 5m 积水区的水压小于 0 5mpa 50m 水柱高 探水巷 开切眼 宽度为 1 6m 2 0m 每掘进 2 个循环 循环进尺 1 5m 进行一次探水钻 孔 则 允许掘进距离为 3m 超前距离和帮距均为 15m 据此 计算可得探水钻孔中孔深度为 18m 3m 15m 边孔 斜孔 深度 为 23 4m 欲配备的探水钻钻孔能力 应根据矿井具体情况 分煤层和岩层估算出最大的钻孔深度 一般应按煤层中钻孔深 度不少于 25m 或 30m 岩层中钻孔深度不少于 10m 的配备 六六 安全措施 安全措施 安全措施应包括 排水设备的维护制度 保持正常排水 水沟 水仓的清理制度 保持流水畅通 流水路线 巷道维护 制度 安全躲避硐 通风方法和瓦斯检查制度 通讯方法和工 具 避灾路线 钻机安装及钻机操作的安全措施 探到积水区 需要放水的 应制定放水安全措施 七 结束语七 结束语 1 对回采工作面 如果上回风巷已失修 报废 人员无法 进入检查 回采过程 必须沿走向每间隔一段距离进行探 放 水 以防上部巷道中局部积水而引发事故 一旦斜巷穿透积水区 只要有 1 2 m3 的积水 就足以造成人员伤亡 这一点 应予 以足够的重视 2 坚持 有疑必探 先探后掘 的同时 对不能完全确定没 有透水危险的 也应进行探水前进 某矿扩建时 主 副斜井 已在 615m 片盘连通 主斜井并已由 615m 交岔点往下开掘了 一段 后来的斜井延深施工顺序为副斜井 615m 580m 往下 掘进 580m 通道 车场 主斜井 580m 615m 往上掘进 延深工程开工前 该矿了解不到主斜井 615m 以下具体已开掘 了几米 由于时间间隔较久 原直接有关人员均已离矿又无移交 这一方面的图纸资料 只是听说好象掘了一小段 就派人勘察 了现场 现场情形为 615m 交岔点 牛鼻子面 往下二 三米就 积满了淤泥 矸石 杂物 淤泥已基本硬结 再往下看 人员无 法走下去 正前方的 迎头 距牛鼻子面六 七米 有竖面 很象 是岩壁迎头 因此 觉得是只向下开掘了六 七米 一天 主 斜井向上掘至距离 615m 牛鼻子面二十来米时 爆破员接通发 爆器电源后 听到的不仅有爆破声 紧接着还有不知怎么回事 的近似山洪爆发声 没等他们反应过来 从 天 而降的泥浆流 顺着斜井已冲到了他们所在的 580m 车场 爆破前 施工人员