钻探出水安全技术措施

山西柳林宏盛聚德煤业有限公司钻探出水安全技术措施聚德煤业排查治理科二○一三年四月二日会审意见编制审核预测预报科通风科排查治理科技术科探放水队安监科地测副总调度室总工程师矿长一、矿井水文地质概况根据山西省煤炭地质水文勘查研究院提供的《山西柳林宏盛聚德业有限公司矿井水文地质类型划分报告》、山西省煤炭地质物探测绘院提交的《山西柳林宏盛聚德煤业有限公司采空区及采空积水区地面电法勘探报告》资料，结合矿井生产实际，8号煤层、5号煤层工作面受如下水害威胁：（1）充水水源1、地表水矿井地表为典型的黄土高原地貌，地表切割强烈，地势总体南东高北西低，地表无常年性水体和常年性河流通过。但井田东部有煤层露头风化带，在暴雨时，洪水会从露头风化带处冲刷渗漏到矿井内，故在雨季时会进行现场查看，以保证地表水不会进入矿井。2、石炭系上统太原组L1灰岩岩溶裂隙水太原组含水层主要由4～5层石灰岩组成，平均总厚度19.44m，岩溶裂隙发育，钻孔钻至此灰岩时，冲洗液漏失严重，甚至不返水。岩芯中多见有5～15mm的溶孔，ZK1孔抽水试验结果，太原组含水层单位涌水量0.409L/s.m，富水性中等，渗透系数2.111m/d，水位标高816.74m,水质为SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，矿化度0.968g/L。该层灰岩为8号煤采掘的直接水害隐患，施工时，易产生顶板淋水、涌水现象，预计单掘进头最大涌水量60m3、奥陶系灰岩岩溶水奥陶系地层在井田内全覆盖，据钻孔揭露厚度42.80m，岩性为青灰色、灰-深灰色石灰岩，裂隙较发育。根据三交勘查详查报告，该组厚度大于100m。单位涌水量最大为0.46L/s.m，富水性中等，渗透系数最为1.97m/d。水质类型以HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Na型为主。井田内奥灰水位标高为800m，5号煤层可采区域底板等高线标高为670～890m，8号煤层可采区域底板等高线标高为490～890m。3、顶板砂岩裂隙水5号煤上覆砂岩裂隙含水层富水性弱，施工时可能有少量出水，主要表现为滴、淋水，尚构不成水害威胁。4、4号、5号煤采空积水矿井整合前上覆4号煤大部已开采，5号煤可能局部开采。4号煤底板也为5号煤顶板，层间距0-10.2米左右，距离较近，4号煤层的采空积水直接威胁到5号煤层的采掘，也是矿井最大的水害隐患。（2）充水通道1、构造的影响井田总体上呈一较平缓的单斜构造，井田南部受聚财塔地堑的影响,地层略有抬升,南部边界附近有一条正断层,落差15m，为聚财塔地堑次一级断层。根据区域资料，井田外聚财塔地堑由南北两条断层组成，二者相距450m，断层走向近东西向，倾向相向，北部断层倾角70-75°，落差80-120m，局部伴生羽状断裂。该两条断层为张性正断层，断距较大，导水能力强，沟通了各含水层间的水力联系。井田范围内目前发现5个陷落柱，掘进期间暂未出现导水现象，但不排除受采动影响导通深部奥灰水，造成突水事故。2、采掘活动影响因井下采掘活动，使地表农田、道路开裂、岩层斑缝，部分山体坍塌，可能造成滑坡，地表裂隙、裂缝可能延伸至含水层、采空区、含水构造处，存有一定的水害隐患。3、封闭不良钻孔、深水井影响对于井田内存在的勘探钻孔、地表深水井，整合前的原矿井井筒等，如果封闭不良和遇地质构造就有可能会导通含水层、含水构造、采空区积水等，故要在采掘前应加强对其封闭情况的调查和治理工作。钻探设计方案根据《煤矿防治水规定》及集团公司下发的《矿井防治水管理的通知》要求，坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”防治水原则，采用“物探先行、钻探验证”的方法进行探放水，做到物探和钻探“全覆盖”。施工要求1、预计水压大于0.1Mpa的钻孔，开口必须下入10mΦ108mm的套管，孔口安装控制闸阀，根据排水能力，控制出水量。2、按照钻孔预计的最大出水量，备齐排水系统，必须一用一备。3、在施工地点附近准备应急用品，如麻绳、黄油、长、短圆木楔数根、榔头、铁丝、手钳、纱布、手斧等备用。4、严格按照设计施工，钻进时根据岩石硬度，控制钻进压力，以免终孔方位偏离设计。钻孔出水安全技术措施1、施工过程中发现钻孔出水且水量较大时，立即停止钻探，切断电源，严禁拔出钻杆，汇报矿调度室。2、钻孔出水较大、危及人身安全时，撤出作业地点，留两人远距离高处观察水情，并通知附近其他工作人员撤离受威胁地区，并汇报矿调度室。3、水情观测人员认真填写放水记录，包括出水时间、水量变化、颜色、温度、气味等变化情况。观测人员必须携带便携式甲烷报警仪，发现瓦斯超限或其他异常，立即撤离现场，并向矿调度室汇报。4、根据排水能力及临时水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力，如不能排除钻孔出水时，可用长木楔缠上麻、棉纱，用榔头堵塞出水口，用木楔向孔内橦击，控制出水量并增加排水泵能力，待水情稳定后在起钻，利用孔口管闸阀控制钻孔出水量。5、放水过程中，钻孔出水逐渐变小或断流时，可启动钻机，制动钻杆进行透孔。6、瓦检员、安监员及矿跟班管理人员现场加强监督。7、掌握突水预兆，发现有挂红、出汗、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、有嗅味等突水预兆时，必须停止作业，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。8、未尽之处按《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》规定执行。五、钻探出水应急处理组织机构成立钻探出水应急处理机构，组长：水害防治中心主任杨从文，副组长：排查治理科科长刘赧才、探放水队长高平海，成员：王飒、赵锦阳、李锦洪、白鹏、崔真平。六、钻探出水汇报程序（1）在钻探施工过程中一般异常情况时出水时：现场负责人汇报探放水队，探放水队将出水情况汇报排查治理科，由排查治理科信息研判组分析出水原因，制定措施报水害防治中心主任批准，下发探放水队执行；（2）紧急情况时：采取停止作业，撤离人员到安全地点等采取安全技术措施并立即汇报调度室。联系电话：组长：8012、副组长(排查治理科)：803