煤矿探放水专项安全技术措施培训课件

煤矿探放水专项安全技术措施培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01探放水工作概述与法规依据02水文地质条件分析与水害风险评估03探放水设计与钻孔参数制定04施工准备与设备安全管理CONTENTS目录05钻探施工安全操作流程06疏放水作业与现场管控07应急处置与安全培训01探放水工作概述与法规依据

探放水工作的重要性与基本原则01保障矿井安全生产的核心环节探放水工作是煤矿防治水害的关键手段，通过预先探明采掘工作面及周边水文地质条件，有效预防突水事故，保护矿工生命安全和矿井财产。

02预防水害事故的法律要求依据《煤矿安全规程》规定，采掘工作面遇接近水淹或可能积水的井巷、老空区等九种情形时，必须进行探放水，否则将面临法律责任。

03“预测预报、有疑必探”原则强调超前探测，采用钻探、物探等方法查明含水层位置、水压、水量等，对水文地质条件不清或存在疑问的区域，必须先进行探水确认。

04“先探后掘、先治后采”原则严格执行采掘作业前的探放水流程，经确认无突水危险后才可施工；对探明的水患，必须采取疏、排、堵等治理措施，消除风险后方可回采。

《煤矿安全规程》核心条款解读探放水基本原则必须严格执行"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采"的基本原则，在采掘作业前通过探放水排除水患风险。

法定探放水情形采掘工作面遇接近水淹或可能积水的井巷、老空区、相邻煤矿，接近含水层、导水断层、暗河、溶洞、导水陷落柱等九种情形之一时，应当进行探放水。

违规责任风险未按规定实施探放水措施导致突水事故，造成人员伤亡或重大财产损失，企业及相关责任人将面临行政处罚，甚至刑事责任，如某煤矿因未探放水致老空水突涌造成5人死亡，负责人被追究重大责任事故罪。01KA/T1-2023技术规范实施要求规范概述与实施时间《井下探放水技术规范》KA/T1-2023由国家矿山安全监察局发布，中国标准出版社出版，于2024年1月31日起正式实施，替代原MT/T632-1996版本，适用于全国井工煤矿探放水作业。02一般规定核心要求规范将原"探放水原则"调整为"一般规定"，要求近距离煤层群开采时需考虑层间水力联系。新增老空水量估算公式：Q=K·S·H，其中K为安全系数，取值参考附录B的煤层倾角分类表。03钻孔参数关键修订超前距计算依据岩层硬度系数和煤层厚度，硬岩层（f≥4）超前距不小于20米；终孔孔径上限从75mm增至94mm；止水套管长度依据含水层压力计算，具体公式列于附录D。04施工要求强化内容孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%；疏放水工程应满足单孔流量连续3天下降至设计值10%以内；删除与《煤矿安全规程》重复的安全检查条款，新增积水线外推法探水线确定指南（附录A）。企业主体责任探放水法定责任与违规后果煤矿企业是探放水工作的责任主体，必须严格执行《煤矿安全规程》及KA/T1—2023《井下探放水技术规范》，建立健全探放水管理制度，配备专业人员和设备，确保“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则落实到位。主要负责人责任矿长对矿井探放水工作全面负责，负责组织成立探放水领导小组，审批探放水设计及安全技术措施，保障探放水所需的人、财、物投入，确保各项措施有效实施。技术与安全管理部门责任技术科负责编制探放水设计及安全技术措施，并组织施工人员学习；安全科负责对探放水工作的全过程进行监督检查，确保施工严格按批准的措施执行。安全生产事故责任风险未按规定实施探放水措施导致突水事故，造成人员伤亡或重大财产损失，企业及相关责任人将面临行政处罚，甚至刑事责任。例如，某煤矿掘进工作面接近老空区未探放水导致突水，造成5人死亡，煤矿负责人被以重大责任事故罪追究刑事责任。经济赔偿风险突水事故可能导致井下设备损坏、巷道淹没、生产中断，企业需承担巨额维修费用、停产损失。若造成周边环境破坏或第三方财产损失，还需承担相应经济赔偿责任，如某铁矿因探放水措施失效引发突水，赔偿村民经济损失200余万元。02水文地质条件分析与水害风险评估矿井主要含水层特征与分类松散岩类孔隙含水层由第四系全新统松散砂砾与砂土组成，成因多为洪积与残坡积物，主要接受暂时性地表径流和大气降水的渗透补给，富水性受孔隙发育程度控制。碎屑岩类孔隙-裂隙含水层赋存于侏罗系西山窑组砂岩层段中，因含煤地层倾斜，地下水位之上为透水层，水位之下为透水而弱含水层，富水性与孔隙、裂隙发育程度及连通情况相关。碳酸盐岩类岩溶含水层（以三灰含水层为例）井田内厚度3.80~10.80m，平均7.78m，上距3煤层平均54.27m。据抽水试验，单位涌水量0.0187L/s.m，渗透系数0.278m/d，单孔最大水量可达35-60m³/h，水压0.8-1.2MPa，水温48~51℃。

采空区积水估算方法与实例老空水量估算公式根据KA/T1—2023《井下探放水技术规范》，老空水量估算公式为：Q=K·S·H，其中K为安全系数，取值参考附录B的煤层倾角分类表。

参数确定方法S为采空区水平投影面积，H为采空区平均积水深度。例如某矿采空区S=28m²，L=305m，采空区顶板冒落填实率按60％计算，积水量V=S×L×40％=3416m³。

实际案例应用某煤矿11EA01工作面积水主要位于二片盘口往里93米和170米处，采用上述公式估算积水量，为排水系统设计（如选用D85-45×4型水泵）提供数据支持。主要水害危险源类型水害危险源辨识与风险等级划分

煤矿水害危险源主要包括采空区积水、含水层（如三灰含水层，水压0.8-1.2MPa，单孔最大水量可达60m³/h）、导水断层、暗河、溶洞及导水陷落柱等。接近水淹井巷、相邻煤矿或水文地质条件不清区域时，均需重点辨识。危险源辨识方法与内容

采用钻探、物探等方法查明采掘工作面及周边水文地质条件，包括含水层位置、水压、水量、水质及导水通道情况。重点辨识是否存在老空水、断层水、地表水渗漏等风险，以及透水预兆（如挂红、挂汗、空气变冷等）。风险等级划分标准

根据积水量、水压、涌水量等参数划分风险等级。例如，按老空水量估算公式Q=K·S·H（K为安全系数），结合突水可能性及危害程度，分为低、中、高、极高四个等级。高风险区域如单孔涌水量＞35m³/h、水压＞1MPa的含水层。风险辨识案例与应用

某矿11EA01工作面积水估算采用V=S×L×40%公式（S为断面积，L为长度），计算积水量3416m³，判定为高风险，需制定专项探放水措施。山西、陕西等产煤省份矿井按KA/T1-2023规范，对探水线外推距离增加15%-30%以强化风险管控。

透水预兆识别与现场判断要点

直观性透水预兆包括挂红（水呈淡红色）、挂汗（煤岩壁上凝结水珠）、空气变冷（迎头温度骤降）、出现雾气（巷道内湿度增大形成雾状）等现象，需立即警惕。

水文与地质异常预兆钻孔突水或水压突增、水质浑浊有异味、煤层变软易片帮、顶底板来压或底鼓，以及裂隙渗水、淋水加大等，均为水害临近信号。

声响与震动预兆听到“嘶嘶”水声、岩块撞击声或煤层破裂声，伴随钻具顶钻、钻机震动加剧等情况，可能为水体冲击前兆，必须立即停钻检查。

现场判断与应急处置原则发现上述预兆时，现场人员应立即停止作业，报告调度室并按避灾路线撤离；严禁在未确认安全前擅自处理，需由专业人员核查确认水情。03探放水设计与钻孔参数制定

探水起点确定与钻孔布置原则探水起点确定方法依据采掘工程平面图确定积水区域准确位置，结合《井下探放水技术规范》（KA/T1—2023）附录A积水线外推法确定探水线，作为探水起点。例如，老空水探水线外推距离较旧标准增加15%-30%。

钻孔布置基本原则遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则，针对采空区、含水层等水害威胁区域，设计多组钻孔形成立体探测网，确保探测范围覆盖可能的充水水源。

钻孔参数设计要求超前距根据岩层硬度系数确定，硬岩层（f≥4）不小于20米；终孔孔径上限为94mm；止水套管长度依据含水层压力计算，孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%。

典型钻孔布置案例某矿在EA03回风顺槽按93米、170米等位置分四组布置钻孔，每组2个，方位垂直煤壁，倾角25°-28°，深度24-26米，实现对工作面积水的精准探查与控制。超前距与止水套管长度计算规范

超前距计算方法超前距计算依据岩层硬度系数和煤层厚度，硬岩层（f≥4）超前距不小于20米，具体计算引入莫尔-库伦强度理论，确保掘进工作面前方留有足够安全距离。

止水套管长度计算要求止水套管长度依据含水层压力计算，计算公式列于《井下探放水技术规范》（KA/T1—2023）附录D，需根据具体水压情况确定，以有效封隔含水层。

计算标准与应用现行标准为KA/T1—2023（替代MT/T632—1996），要求计算过程严格遵循规范，确保数据准确，为探放水钻孔施工提供安全参数保障。

钻孔方位角/倾角/深度设计标准方位角确定原则与误差控制钻孔方位角由测量人员使用经纬仪现场标定，必须严格按照探放水设计要求执行，施工时方位角误差不得超过±1°。未经技术人员同意，严禁擅自改动钻孔方位参数。

倾角设计依据与常见取值范围倾角根据探查目标位置（如采空区、含水层）与钻场的相对空间关系确定，常采用俯角或仰角。例如某矿三灰含水层探查孔设计俯角范围为30°-40°，以确保钻孔能准确抵达目标含水层位置。

深度设计核心参数与安全要求钻孔深度需满足超前距要求，硬岩层（f≥4）超前距不小于20米。终孔深度应根据探查目标距离及安全距离综合确定，如某矿采空区探放水钻孔设计深度为90米，确保穿透目标积水区域并留有安全余量。

特殊情况钻孔参数调整原则当现场实际地质情况与设计不符（如遇断层、岩性突变）时，需由技术部门重新核算并出具补充设计，调整后的方位角、倾角及深度参数需经原审批程序批准后方可实施。老空水探水线外推法应用指南外推法核心定义与标准依据老空水探水线外推法是根据积水区实际范围，结合岩层稳定性等因素，从积水线向外推设安全距离划定探水线的方法。现行依据为国家矿山安全监察局2023年发布的KA/T1-2023《井下探放水技术规范》，该标准替代MT/T632-1996，明确将外推距离增加15%-30%。外推距离计算关键参数计算需考虑煤层倾角（参考附录B分类表）、岩层硬度系数（f值）及水压等因素。硬岩层（f≥4）超前距不小于20米，止水套管长度依据含水层压力通过附录D公式计算，孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置。积水线确定与外推步骤1.依据采掘工程平面图确定老空区准确位置及积水线；2.采用附录A积水线外推法，结合莫尔-库伦强度理论计算安全外推距离；3.划定探水线并标注于施工图纸，报技术科审批后执行。现场应用注意事项施工前由测量人员现场标定探水孔位置，方位角误差不得超过±1°。钻探接近老空区时，必须有瓦斯检测工和矿山救护员在场，发现瓦斯浓度超限（≥1%）立即停钻撤人。探放水期间每班派管理人员现场值班，记录水压、水量变化。04施工准备与设备安全管理

钻场支护与作业环境要求钻场巷道支护加固标准探水钻场迎头及后方10米范围内巷道需进行连锁加固，采用工字钢支护，棚距500mm，断面呈梯形；迎头打设4根间距50cm的坚固立柱，埋深不小于30cm，两帮打一梁三柱台棚，撑杆连接牢固。

作业空间与通道要求钻场面积需保证钻机周围有足够安全间隙，巷道净高不低于2m，无杂物堆积；施工期间保持撤人通道畅通，避灾路线标识清晰，水沟清理畅通，低洼处需施工临时水仓。

通风与瓦斯管理规定钻场必须实现独立通风，采用局部通风机配导风筒，风电闭锁装置可靠，严禁无风、微风作业；瓦斯浓度超过0.8%时立即停止作业，切断电源撤离人员，钻孔接近老空区时需瓦斯检测工现场监督。

照明与通讯设施配置钻场需配备合格的防爆照明设备，照度满足施工需求；距钻场10米范围内安装专用电话，保证24小时通讯畅通，值班人员需每小时向调度室汇报作业情况。

探放水钻机选型与防爆检查01探放水钻机选型原则与常用型号探放水钻机选型需满足钻探深度、孔径要求及井下工况，常用型号包括KAYD140/155型岩石电钻、ZK-150型探水钻机、CMS1-1600/30型探水钻机等，应根据预计水压（如0.8-1.2MPa）、水量（如35-60m³/h）及钻孔参数选择。

02钻机核心性能参数要求钻机应具备足够输出扭矩与钻进能力，终孔孔径上限按现行标准可达94mm，钻杆采用圆锥螺纹连接（如Φ42mm），配备三级组合钻头（如Φ65mm、Φ87mm、Φ115mm），且必须满足水力排粉等施工工艺需求。

03防爆安全基本要求钻机及其电气部件必须经机电科检查，具备“产品合格证”“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志”，电机防爆性能良好，电缆无漏电现象，杜绝失爆，确保井下使用安全。

04入井前防爆检查要点入井前需检查钻机整体防爆性能，包括接线腔螺栓紧固情况、隔爆面粗糙度与间隙是否符合标准，防爆接合面有无锈蚀或损伤，电缆引入装置密封是否完好，接地极设置是否规范。排水系统配置与设备维护标准排水系统设计依据与原则根据预测涌水量设计排水方案，配备足够能力的排水设备，建立排水管路系统和水仓。如某矿预计积水量3416m³，配置D85-45×4型水泵等设备，确保排水能力满足最大涌水量要求。排水设备选型与安装规范探水钻孔位于巷道低洼处时，施工临时水仓并配备排水设备。如采用Φ90mm管路，路线从回风顺槽经溜煤下山至井底水仓；孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%。设备日常维护与检查要求定期对水泵、水管、水仓等进行检查、维修和保养，确保设备完好。如机电工每周检查防爆性能、绝缘性能，包机到人；探放水期间每日检查排水系统，保证水流经地点水沟畅通。备用设备储备与应急保障储备备用排水泵及钻杆、钻头等材料，如备足50根钻杆、2个钻头及不少于50Kg黄土。发生突水时，启用备用设备并按避灾路线撤离，确保排水系统持续运行。孔口防喷装置安装技术要求材质与耐压标准孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%，以确保在高压水涌出时能够有效控制。止水套管长度计算止水套管长度依据含水层压力计算，计算公式列于《井下探放水技术规范》KA/T1—2023附录D，确保套管有效封隔含水层。固管注浆要求孔口管固管采用注浆压力不小于5MPa的注浆机，注浆材料为水泥浆。水泥浆凝固后，需进行清水试压，达到3MPa且稳压时间不少于30分钟，试压合格后方可钻进。阀门与压力表配置孔口端应加装耐压不小于3MPa的高压闸阀，末端开孔焊接接压力表短节及阀门，以便实时监测钻孔内水压变化，及时控制放水量。05钻探施工安全操作流程

钻机安装与固定安全规范安装前准备与环境检查安装前需清理钻场杂物，挖好排水沟，确保巷道净高不低于2m。检查安装地点支护情况，对迎头及后方10m范围巷道进行连锁加固，打设一梁三柱台棚及间距50cm的4根立柱，立柱埋深30cm。

钻机运输与就位要求钻机运输需固定平稳，捆绑牢固，避免超高超宽。井下转运时使用平板车或单轨吊，斜巷运输设跟车工监护，严禁在设备下方站立。就位前用道木垫实底板，保证钻场面积满足操作安全间隙。

机身稳固与固定标准钻机采用地锚锚杆固定（4根长度1.5米）或浇筑混凝土基础，机身安放平稳后上紧底固螺丝。机械转动部分必须安装防护栏和保护罩，防止运转时发生人员接触伤害。

孔口装置与防喷措施孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%。套管采用丝扣连接，末端焊接压力表短节及阀门，固管注浆压力不小于5MPa，试压3MPa持续30分钟合格后方可钻进。钻进作业手指口述操作标准

岗位描述与资质确认我是探放水工XXX，经安全培训考试合格，取得探放水工特种作业资格证（出示证件）。岗位职责：严格按设计施工，执行安全技术措施，完成钻探任务，保证工程质量；掌握钻机性能，正确操作保养，准确判断岩性、出水、遇空等情况；施工中集中精力，监视设备及钻孔情况，发现异常及时处理。作业前安全确认手指口述："作业环境检查完毕！钻场支护完好，通风良好，瓦斯浓度0.5%（低于0.8%），照明充足，通讯畅通，避灾路线清晰。"（检查钻场顶帮支护、通风设施、瓦斯传感器、通讯电话、避灾路线标识）。"设备检查完毕！钻机安装牢固，各部件连接正常，防护装置齐全，试运转正常。"（检查钻机固定、传动部分、防护栏、操作手把，进行空载调试）。"工具材料准备完毕！钻杆、钻头数量充足，规格合格，排水设施完好，消防器材到位。"（清点钻具、检查排水泵及管路、灭火器、黄土等）。钻进过程操作确认手指口述："开孔参数确认！孔位、方位角XXX度、倾角XXX度，符合设计要求。"（核对测量标定参数）。"钻进开始！先供水，后钻进，压力均匀，转速正常。"（启动供水系统，缓慢加压钻进，观察钻机运转）。"钻进中监控！岩性正常，无顶钻、卡钻，钻孔无出水、瓦斯涌出。"（每钻进10米或换钻具时量钻杆核实孔深，观察孔口返水、钻机震动、瓦斯监测数据）。"停钻操作！先停钻，后停水。"（正常停钻时，先停止给进，退出钻头，再关闭水源）。异常情况应急处置确认手指口述："发现透水预兆（挂红、挂汗、空气变冷）！立即停钻，切断电源，撤出人员，报告调度室！"（停止钻进，不拔钻杆，立即启动避灾路线撤离）。"瓦斯超限（浓度≥1.0%）！立即停钻，切断电源，撤出人员，报告调度室！"（停止作业，佩戴自救器，沿新鲜风流方向撤离）。"钻机故障（异响、过热）！立即停钻，检查处理，严禁带病作业！"（切断电源，检查故障原因，无法处理时上报）。作业结束现场确认手指口述："钻孔施工完毕！孔深XXX米，符合设计要求，已按规定封孔。"（核实终孔深度，进行封孔作业）。"设备清理完毕！钻机、钻具保养到位，摆放整齐，钻场卫生清洁。"（清理钻机表面煤尘，检查保养部件，整理工具材料，清扫钻场）。"记录填写完毕！钻孔参数、岩性、出水情况等记录准确完整。"（填写钻探班报，签字确认）。

钻孔参数实时监测与记录要求核心监测参数与频率必须实时监测钻孔方位角（误差≤±1°）、倾角、孔深（每钻进10m或更换钻具时丈量）、涌水量、水压及岩性变化。老空水探放时，需同步监测瓦斯等有害气体浓度。

特殊工况监测要求钻孔接近老空区（预计距离20m内）或透孔前，应加密监测频次至每5分钟1次。发现孔内水压突增（≥0.5MPa/min）、顶钻、瓦斯超限（≥0.8%）等情况，立即停钻并记录具体深度。

标准化记录内容规范记录应包含：钻进时间、班次、钻杆总进尺、岩性分层厚度、见水位置（精确至0.1m）、水温（48~51℃异常需标注）、水质类型，以及“见软”“见空”等异常现象描述。

数据存储与追溯要求原始记录需采用防水台账或电子记录仪，数据保存期限不少于3年。钻孔竣工后24小时内提交包含终孔坐标、实际涌水量（与设计偏差＞10%需说明）的成果报告，由技术科存档。特殊情况（瓦斯/突水）应急处置

瓦斯超限应急处置流程立即停止钻进，切断钻场电源，撤出所有人员至新鲜风流处；瓦斯浓度超过1.0%时，必须报告矿调度室，由瓦斯检测工和矿山救护员现场处理，严禁擅自恢复作业。

突水预兆识别与响应识别挂红、挂汗、空气变冷、顶板来压等突水预兆，发现后立即停止作业，启动避灾路线；现场管理人员立即向调度室汇报，组织人员沿预定路线（如经D1201回风盘区至副斜井）撤离。

高压水顶钻应急措施遇高压水顶钻时，严禁人员正对钻杆站立，立即启动孔口防喷装置（耐压≥10MPa），关闭高压闸阀控制水量；同时检查排水系统，确保水泵（如D85-45×4型）及管路正常运行。

有害气体涌出应急处理钻孔接近老空区发现瓦斯等有害气体涌出时，必须停止钻进、切断电源，由瓦斯员检测浓度；浓度超限时，立即撤出人员并报告调度室，采取通风稀释或封闭措施，严禁冒险作业。06疏放水作业与现场管控放水量控制与水压监测技术

放水量控制原则与方法根据矿井排水能力及水仓容量，严格控制放水孔流量，可采用均质注水法、减量注水法（如间歇性注水、分层注水）及快速停止注水法，确保放水量在安全可控范围。水压监测标准与设备要求钻孔见水后需测定水压，孔口应安装耐压≥10MPa的防喷装置，配备压力表实时监测。例如，三灰含水层探查孔水压通常在0.8-1.2MPa，需确保监测设备灵敏可靠。疏放水效果评估指标疏放水工程应满足单孔流量连续3天下降至设计值10%以内，同时核算实际放水量与预估积水量（如采用公式Q=K·S·H）的误差，确保水患消除。异常情况处置措施当孔中水压、水量突然增大或出现顶钻现象时，立即停钻并固定钻杆，严禁取出钻杆，及时向调度室汇报；遇高压水顶钻时，操作人员严禁直对钻杆站立。水沟清理与水仓管理要求水沟清理基本要求放水前必须将水流经的地点水沟清挖畅通，确保排水通畅，无杂物堵塞。清理范围应覆盖探放水影响区域内的所有水沟，保证水路畅通无阻。水仓设置与建设标准探水钻孔位于巷道低洼处时，应当施工临时水仓，水仓尺寸需满足现场排水需求，如某矿临时水仓设计为长×宽×高=2×1×1米，确保有足够容量暂存积水。水仓日常维护管理定期对水仓进行清理，清除淤泥和杂物，保证水仓有效容积。同时，要检查水仓的密闭性和稳定性，防止渗水、漏水影响排水效果。水沟与水仓协同管理水沟与水仓应形成完整的排水系统，水沟将水引入水仓，水仓内的排水泵将水排出。需确保水沟坡度合理，水仓位置适宜，保证排水系统高效运行。

通风与瓦斯管理专项措施通风系统保障要求探放水作业期间必须保证钻场及附近巷道通风良好，严禁无风、微风作业。安设局部通风机或导风筒通风，且通风设备需具备可靠的风电闭锁装置，确保探放水过程中不得停风。

瓦斯浓度监测标准作业地点必须悬挂便携式瓦斯报警仪，并与瓦斯传感器数据对照，实时监测瓦斯浓度。当瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》规定时（如达到1.0%），必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员并报告调度室处理。

有害气体应急处置钻孔接近老空区或预计有瓦斯、一氧化碳等有害气体涌出时，必须有瓦斯检测工和矿山救护员现场监督。若气体浓度超限，立即停止作业、撤出人员，采取通风稀释等措施，经处理达标后方可恢复施工。

电气设备防爆管理探放水使用的钻机、照明等电气设备必须经机电科检查，确保“产品合格证”“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志”齐全，防爆性能良好，严禁失爆设备入井使用。

放水效果验收与数据归档验收标准与流程