掘进工作面探放水安全技术措施培训课件

掘进工作面探放水安全技术措施培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01探放水概述与法规依据02掘进工作面水文地质条件分析03探放水钻孔设计与施工04探放水设备选型与管理CONTENTS目录05探放水作业安全技术措施06探放水施工组织与管理07案例分析与经验总结01探放水概述与法规依据探放水核心定义探放水定义与技术体系

探放水是煤矿防治水害的核心技术组合，包含探水（通过钻探、物探等手段超前探测采掘区域水体分布及水量参数）与放水（通过控制性钻孔将已探明水体安全排出）两个阶段，是煤矿防治水"疏"水体系的关键组成部分。十六字基本原则

严格遵循"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采"原则，当采掘工作面接近老空积水区、含水层、导水断层或打开隔离煤柱放水前等情形时，必须实施探放水作业。三线管理体系

建立积水线、探水线、警戒线三线管理体系，按水压、煤层厚度等参数确定探水钻孔的超前距（最低20米，薄煤层8米）和帮距（不少于3米），确保掘进安全距离。技术流程阶段划分

技术流程分为探水作业与放水作业：探水执行初步勘探（区域扫描）、精细探测（钻孔验证，终孔平距≤3米）、补充勘探（加密布置）三级程序；放水实施低压（＜0.1MPa）、中压（0.1-1.6MPa）、高压（＞1.6MPa）分级管控。

探放水核心原则与适用场景

十六字防治水原则严格执行"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采"的防治水原则，将探放水纳入煤矿防治水"疏"水体系，是预防水害事故的根本保障。

三线管理体系建立积水线、探水线、警戒线三线管理体系，当采掘工作面接近探水线时，必须停止作业并实施探放水，确保安全距离。

强制探水情形遇接近老空积水区、含水层、导水断层、打开隔离煤柱放水前等情形，必须按规定实施探放水，严禁冒险作业。

适用场景分类主要适用于老空区、含水层、导水断层区域、岩溶发育区等存在水害风险的采掘工作面，需根据不同场景制定专项探放水方案。国家法律依据相关法律法规与行业标准《矿山安全法》第十七条规定矿山企业必须采取措施预防水害；第二十二条明确开采有水患危险的矿山必须进行探放水。行业核心规程《煤矿安全规程》第二百八十六条要求采掘工作面接近水淹区域时必须确定探水线探水；第一百条规定瓦斯浓度超过0.8%时必须停止钻进、撤出人员。防治水专项规定《煤矿防治水规定》确立"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采"十六字原则，第九十四条明确老空水探放钻孔终孔平距≤3米，第九十八条规定止水套管长度与水压成正比。技术操作规范探放水作业需遵循《煤矿探放水作业安全技术培训大纲》要求，作业人员必须持证上岗，熟悉透水预兆（挂红、挂汗、空气变冷等）及避灾路线，严格执行"先通水后开钻、无水必须停钻"操作流程。02掘进工作面水文地质条件分析

水源类型与水害风险识别01常见水源类型及特征主要包括老空水（积水量大、水压高、酸性强）、含水层水（孔隙水、裂隙水、岩溶水，富水性不均）、地表水（河流、湖泊、雨水，受季节影响大）、断层水（导水性强，突水风险高）。

02水害风险评估要素评估需考虑水源位置、水量水压、导水通道（断层、裂隙等）、隔水层厚度及稳定性，结合采掘进度判断突水可能性及危害程度。

03透水预兆识别要点包括挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水响、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙、涌水、水色发浑有嗅味等异状，发现时必须立即停止作业。

04风险识别方法与工具采用水文地质调查、物探（瞬变电磁法、地质雷达）、钻探（超前钻探）等手段，结合历史水害资料和实时监测数据，建立水害风险预警机制。地质构造对水害的影响断层的导水性与突水风险断层破碎带易成为导水通道，采掘工作面接近导水断层时，可能引发含水层水或老空水突入。《煤矿安全规程》规定，接近含（导）水断层100米时必须探水。褶皱构造与含水层富水性褶皱核部裂隙发育，易形成富水区域。向斜构造常为地下水汇集场所，背斜顶部易受张力作用产生裂隙，增加涌水可能性，需加强超前探测。陷落柱与岩溶水害岩溶陷落柱可沟通多个含水层，是导致矿井突水的重大隐患。遇陷落柱时，需采用扇形布孔探水，钻孔终孔平距≤3米，确保探测无盲区。裂隙密集带的导水特性节理裂隙密集带渗透性强，易造成地下水快速渗透。探放水时应根据裂隙发育程度调整钻孔参数，必要时采取注浆加固措施，防止突水事故。透水预兆与应急判断直观性透水预兆包括挂红（煤壁出现暗红色水迹）、挂汗（煤壁表面凝结水珠）、空气变冷（工作面温度骤降）、出现雾气（巷道内湿度增大形成白雾）等现象，需立即停止作业并检查。声音与地质构造预兆可听到水响（如“嘶嘶”声或“哗哗”声）、顶板淋水加大、底板鼓起或产生裂隙并伴随涌水，水色发浑有嗅味等，提示水体已接近工作面。应急判断与处置原则发现透水预兆时，必须立即停止作业，报告矿调度室；严禁移动或拔出钻杆，派人监视水情；情况紧急时，立即通知受水威胁区域人员沿避灾路线撤离。瓦斯与有害气体联动监测透水前可能伴随瓦斯浓度超限（超过0.8%）或其他有害气体增加，需实时监测，一旦超标立即停电撤人，防止次生灾害。03探放水钻孔设计与施工

钻孔布置原则与参数确定钻孔布置基本原则遵循"预测预报、有疑必探、先探后掘"原则，针对老空水、断层水、岩溶水等不同水源类型，采用扇形或半扇形布孔方式，确保探测范围无盲区，钻孔终孔平距≤3米。

关键参数设计标准超前距：厚煤层≥20米，薄煤层≥8米；帮距：两侧孔间距≥3米；孔径：一般为75mm，根据排水需求调整；孔深：根据水压设定，最大不超过100米。

扇形布孔技术要求以巷道中线为基准，布置5个钻孔，包括1个中心眼、1个上仰眼、1个下俯眼及2个外斜眼。外斜眼与中线夹角6°，孔口高距底板1.0m，孔间距0.4m，倾角与巷道坡度一致或呈±5°夹角。

特殊条件下参数调整节理裂隙发育或岩石松软时，需注浆加固后再施工；遇断层构造时，钻孔数量增加至6个，水平夹角调整为15°，确保控制断层两侧安全范围。01扇形布孔技术要求钻孔数量与布局采用扇形布置5个钻孔，包含1个中心眼、1个上仰眼、1个下俯眼及2个外斜眼，孔间距0.4m，孔口高距底板1.0m，确保探测范围无盲区。02钻孔角度参数中心眼顺巷道中线水平布置；上仰眼与下俯眼分别与巷道坡度夹角5°；外斜眼与中线水平夹角6°，呈扇形扩散覆盖巷道周边潜在水体。03孔径与深度标准钻孔直径75mm，每个循环超前距离不小于30m，允许掘进距离为探水中心孔深度减去30m，帮距不小于30m，确保留设足够安全煤柱。04方位控制要求中心眼方位与巷道中线一致，两侧外斜眼方位对称分布，施工前由测量人员现场标定孔位，误差需控制在±1°以内，确保钻孔精准覆盖探水区域。

钻探施工操作规范开孔与钻进操作要点开孔时先轻压慢钻，待钻头全部进入孔内后再正常钻进；钻进中需严格控制转速与压力，硬岩层20-30米/班，软岩层30-50米/班，接近含水层时降至10-15米/班。

钻具连接与维护要求钻杆连接前需清理丝扣并涂抹丝扣油，确保连接牢固；钻进一根钻杆后应迅速反向退钻，避免卡钻；发现钻杆弯曲、钻头磨损或崩片时立即更换，钻杆直径不小于42mm。

冲洗液管理标准钻岩石孔时水流量5-8L/min、压力0.3-0.6MPa，钻煤孔时流量20-30L/min、压力1-2MPa；必须坚持"先通水后开钻、停水立即停钻"原则，防止钻头堵塞或孔壁坍塌。

异常情况处置流程遇卡钻时操纵离合器使主机来回往复排渣；发现透水征兆（挂红、挂汗、水响等）立即停钻，报告调度室；瓦斯浓度超过0.8%时必须切断电源、撤出人员并采取通风措施。钻探记录与数据管理钻探记录基本要求每班必须做好钻探记录，内容包括探水眼布置、角度、深度，钻孔中发现的各种情况和问题。记录需准确、及时、完整，由当班探放水工和安全员签字确认。关键数据记录内容记录应包含钻孔编号、位置、孔径、方位角、倾角、孔深、钻进时间、岩性变化、涌水情况（水量、水压）、瓦斯及有害气体浓度、异常征兆等关键信息。数据管理与存档规范探放水数据需按规定格式整理，建立专门台账，纸质记录与电子记录同步存档。存档期限应不少于矿井服务年限，便于后续查阅、分析和水害预测预报。异常情况报告与处理记录钻进过程中如发现煤岩变松、沿钻杆向外流水超过正常供水量、透水征兆或有害气体超标等异常情况，必须立即停钻并记录，及时报告矿调度室，详细记录处理措施及结果。04探放水设备选型与管理

钻机类型与技术参数01矿用液压岩石钻机常用TXU-75A型液压岩石钻机，最大钻进深度75m（使用φ42mm钻杆），钻孔直径75mm，钻孔倾角0°～360°，立轴转速112、192、340r/min，最大液压给进压力3Mpa，适用于复杂地质条件下探放水作业。

02矿用钻架支撑式岩石电钻KHYD110-J型矿用钻架支撑式岩石电钻，需配备立柱支撑锚固，安装时需调整高度和倾角，确保主轴中心线对准钻孔位置，钻进时先通水后开钻，钻岩石孔水流量5-8L/min、压力0.3-0.6Mpa，钻煤孔水流量20-30L/min、压力1-2Mpa。

03全液压坑道钻机MK系列全液压坑道钻机，采用高强度螺纹钻杆（Φ63.5mm以上），配套Φ108mm无缝钢管套管（壁厚≥6mm），适用于高压放水场景，当钻孔水压大于1.5MPa时，需采用反压和防喷装置钻进。

04煤电钻（辅助探水）ZM-12型煤电钻配合6.0M麻花钻杆及Φ42mm鱼尾式钻头，用于工作面每循环打眼前辅助探水，打眼时需检查综合保护设备灵敏度，严格执行"先检查瓦斯，支护合格，通风正常，设备完好"的"四不打眼"原则。

孔口安全装置组成与安装孔口安全装置核心组成主要由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀（必要时安装）构成，形成完整的安全防护体系。

孔口管安装技术要求选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径应大于孔口管直径1-2级；管周围焊扶正肋骨片，注浆后水泥凝固需扫孔超孔口管长度0.5m。

耐压试验标准扫孔后必须进行耐压试验，试验压力不小于估计水压并稳定，插入孔内长度按经验值选定，确保承压安全。

特殊情况处理措施节理裂隙发育或岩石松软破碎时，无条件另选地点需注浆加固；高压水（＞1MPa且水量较大）探放时必须安装防喷逆止阀。

排水设备配置与能力要求主排水设备选型标准应选用矿用防爆型水泵，如DF46-30*4离心泵，额定流量不小于最大涌水量的1.5倍，扬程需满足排水高度要求，且必须配备同等能力的备用泵。

辅助排水设施设置在探水钻孔位于巷道低洼处时，需施工临时水仓，容积不小于8小时正常涌水量；配备移动泵站，采用无底阀排水方式，确保排水系统灵活可靠。

排水能力验证要求排水系统总能力需通过联合试运转测试，确保在最大涌水量情况下能连续排水；水管管径应根据流量计算确定，管路连接必须密封可靠，耐压不低于设计水压的1.5倍。

特殊情况应急排水措施针对水压高于1MPa且水量较大的积水，需额外配备防喷逆止阀和高压排水管路；突水事故时，备用泵应能在10分钟内启动，确保水位控制在安全范围。

设备维护与故障排除日常维护保养要点探放水设备需每日检查，包括钻机各部件连接紧固情况、电缆有无破损、液压系统油位及压力是否正常。钻杆、钻头应定期清理煤岩粉，保持钻杆丝扣完好，钻头锋利无崩片。

定期检查与检修制度每周对探放水钻机进行全面检修，重点检查减速箱润滑油量及油质，电机运转声音是否正常，有无漏电保护装置。每月对排水泵、管路系统进行耐压试验，确保排水能力满足设计要求。

常见故障诊断方法卡钻故障：先检查钻头是否磨钝或遇到硬岩，可操纵离合器使主机来回往复排渣；若无效，检查钻杆是否弯曲。水压异常：检查孔口管密封是否良好，压力表是否准确，发现漏水及时停钻处理。

故障应急处置措施钻机突然停水：立即停钻，使钻头离开孔底，防止卡钻或烧钻。电机异响或漏电：立即切断电源，撤出人员，检查电机绝缘及接线，未排除故障严禁开机。高压水喷出现象：迅速关闭孔口水门，启动应急预案，组织人员撤离。05探放水作业安全技术措施作业前准备工作要求

地质资料收集与分析收集井田/矿井/工作面的地质构造、煤层赋存情况、水文地质等资料，为探放水方案提供基础数据，明确探水线位置。

探放水方案制定与审批根据地质资料制定包含钻孔布置（如扇形布置5个钻孔）、角度、深度、超前距（≥30米）等参数的探放水方案，并经审批。

设备选型与检查选用煤矿用专用钻机（如TXU-75A型液压岩石钻机），配备钻杆、钻头等钻具，检查设备完好性及防爆性能，确保排水设备能力满足最大涌水量。

现场环境准备清理钻场确保足够施工空间，加强附近巷道支护（如打立柱和挡板），挖好排水沟及临时水仓，安设专用电话及报警装置，明确避灾路线。

人员培训与安全交底探放水作业人员需经培训合格持证上岗，熟悉探放水措施、钻孔参数及透水征兆（如挂红、挂汗、水响等），明确应急处置流程。孔口管安装与耐压试验孔口管安装工艺流程选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径比孔口管直径大1-2级；钻至预定深度后冲洗孔内，注浆使孔口管（管周焊扶正肋骨片）与孔壁间充满水泥浆；待水泥凝固后扫孔，扫孔深度超过孔口管长度0.5m。耐压试验标准与要求扫孔后必须进行耐压试验，试验压力不小于估计水压并稳定；孔口管插入孔内长度按经验值选定，确保在设计水压下不发生渗漏或位移。特殊地质条件处理措施节理裂隙发育、岩石松软或破碎且无条件另选放水地点时，应先进行注浆加固处理，确保孔口管安装牢固，满足安全放水要求。孔口安全装置组成孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀（必要时安装）构成；水压高于1MPa且水量较大时，必须安装防喷逆止阀。

钻探过程安全监控要点钻进参数实时监测严格监控钻进速度（硬岩层20-30米/班，软岩层30-50米/班）、钻压及冲洗液流量（钻岩石孔5-8L/min，钻煤孔20-30L/min），发现异常立即停钻检查。

孔内水压与水量监控安装压力表实时监测孔内水压，当水压超过0.1MPa时启用孔口管闸阀控制；单孔出水量超过50m³/h时立即启动应急预案。

有害气体浓度监测瓦斯员全程监督，每30分钟检测一次瓦斯浓度，当浓度≥0.8%或其他有害气体超标时，必须立即停钻、断电、撤人并报告调度室。

透水征兆应急处置若出现挂红、挂汗、水叫声、顶板淋水加大等透水征兆，立即停止作业，不得拔出钻杆，迅速启动避灾路线撤离，并向矿调度室报告。特殊情况应急处置措施

突水事故应急处置立即停止作业，启动应急预案，组织受水威胁区域人员沿预定避灾路线撤离至安全地带，并立即报告矿调度室。严禁擅自返回或移动、拔出钻杆，派专人监视水情变化。瓦斯及有害气体超限处置若瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员至新鲜风流中，并报告矿调度室，待采取措施处理合格后方可恢复作业。钻孔水压超限处置钻孔施工中遇水压突然增大或孔内涌水量超过正常供水量时，应立即停钻，不得移动或拔出钻杆，监视水情并报告调度室。水压超限（如超过1.5MPa）时，需采取注浆封孔等措施控制水压。卡钻、埋钻事故处置发生卡钻、埋钻时，严禁强行起拔钻杆。应操纵钻机离合器使主机后退，检查钻头磨损或岩性变化情况，通过往复移动钻杆排除岩粉；若无法处理，需报告调度室并采取专项措施处理。放水作业安全控制分级放水压力控制标准严格执行分级管控：低压放水（<0.1MPa）直接安装孔口管导流；中压放水（0.1-1.6MPa）预埋止水套管（长度≥10米）；高压放水（>1.6MPa）增设防水闸门及反压装置。放水量与水压实时监测在孔口管上安设水压表、流量计，实时监测水量水压变化。单孔出水量超过50m³/h时立即启动应急预案，水压超限时应停钻并注浆封孔。排水系统能力保障要求配备与探放水量相适应的排水设备，总排水能力需达到正常涌水量的1.5倍以上；水仓容量应满足8小时最大涌水量存储需求，确保排水畅通。老空水排放安全操作探放老空水必须按"先低后高、先近后远"顺序施工钻孔，钻穿老空区时严禁拔出钻杆，若遇高压水涌出应立即撤出人员并报告调度室。06探放水施工组织与管理

施工人员配置与职责分工作业班组人员配置标准采用三班作业制，每班探放水操作作业人员不少于2人，钻机组人员配置不得少于3人，确保施工过程中人员协作到位。

核心岗位资质要求探放水人员必须持证上岗，熟悉钻机性能及操作规程，具备探放水工作经验，作业前需经专业技术培训并考核合格。

现场管理责任体系跟班矿长、队长、综掘队长现场管理，技术员、瓦斯员、安全员亲临现场，共同确定钻孔位置、方位、倾角、深度及数量。

特殊作业监督机制钻孔接近老空区可能有瓦斯等有害气体涌出时，必须有瓦斯检测工和矿山救护员现场监督，实时监测空气成分。

作业流程与循环管理探放水作业全流程严格执行三级勘探程序：初步勘探采用瞬变电磁法或地质雷达区域扫描；精细探测施工钻孔验证异常区域，确保终孔平距≤3米；补充勘探对未达设计要求的钻孔加密布置。

循环管理机制实行"探水-掘进-探水"循环作业，探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面距离不小于30米，允许掘进距离为探水中心钻孔深度减去30米，确保循环推进安全可控。

作业过程控制要点钻探时先通水后开钻，水流量钻岩石孔5-8L/min、钻煤孔20-30L/min；每班做好钻探记录，内容包括孔位、角度、深度及异常情况；发现透水征兆立即停钻撤人并报告调度室。

循环验收标准每循环探放水作业完成后，需验证钻孔参数是否达标（超前距≥30米、帮距≥30米）、排水系统能力是否满足要求、安全设施是否完好，验收合格方可进入下一掘进循环。安全培训与教育要求

培训对象与资质要求探放水作业人员必须经专业技术培训考核合格，取得相应资质证书后方可持证上岗，且需熟悉钻机性能和探放水工作经验。

培训内容与重点培训内容应包括《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》等法规，探放水设计、安全技术措施、透水预兆识别及避灾路线等。

培训频次与考核机制定期组织安全培训，强化安全意识和应急处置能力，培训后需进行理论和实操考核，确保作业人员掌握探放水关键技能。

日常安全教育与交底作业前进行安全技术交底，明确作业风险点和应对措施，确保每位作业人员了解探放水方案、设备操作及紧急撤离程序。现场监督与检查制度

作业全过程监督机制探放水作业期间，带班矿领导、当班安全员、瓦斯员必须在现场全程监督，检查作业面支护、通风、瓦斯浓度等安全状况，确保严格执行安全技术措施。关键环节专项检查重点检查钻孔参数（方位、倾角、深度）是否符合设计要求，孔口管安装与耐压试验是否合格，排水设备及管路是否畅通，专用电话及报警装置是否灵敏可靠。隐患排查与整改闭环管理对现场发现的支护不牢、瓦斯超限（超过0.8%）、透水征兆（挂红、挂汗、水响等）等隐患，必须立即停止作业，落实整改措施并复查验收，形成"排查-整改-验证"闭环记录。监督记录与责任追溯每班必须详细记录探放水施工数据、瓦斯及有害气体浓度、设备运行状态等信息，由监督人员签字确认，存档备查，实现问题可追溯、责任可落实。07案例分析与经验总结

典型水害事故案例剖析01老空水突水案例：违规掘进导致重