矿井老空探放水方法与措施培训

矿井老空探放水方法与措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01探放水技术概述02水文地质资料收集与分析03探水线与钻孔布置技术04探查方法与设备选型CONTENTS目录05放水作业实施流程06安全保障措施07应急处置与管理08质量验收与效果验证01探放水技术概述探放水的定义探放水的定义与核心原则探放水是煤矿防治水害的核心技术组合，包含探水（运用钻探、物探等手段超前探测采掘区域的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）两个阶段的总称技术体系。探放水的核心原则探放水严格执行防治水"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采"的十六字原则，其中"有疑必探"要求在接近老空积水区、含水层、导水断层等地质构造或打开隔离煤柱放水前必须实施。探放水的体系定位探放水技术被纳入煤矿防治水五项治理措施中的"疏"水体系，是预防和控制矿井水害，保障矿井安全生产和人员生命安全的关键环节。老空水害的危害与防治意义老空水害的主要危害老空积水是矿井透水事故的主要根源，可能导致重大人员伤亡和财产损失，影响矿井正常生产秩序，甚至引发矿井淹没等严重后果。老空水害的特点具有隐蔽性强、突发性高、水量水压难以准确预测等特点，积水区位置和范围常因资料缺失或开采破坏变得复杂，增加防治难度。探放水防治的核心意义探放水是防止老空透水事故的有效措施，通过超前探测和安全疏放积水，可有效降低水害风险，保障矿井安全生产和作业人员生命安全。

相关法规与技术标准依据

国家法律与部门规章《煤矿安全规程》（2026版应急管理部令第17号）明确规定“有疑必探、先探后掘”原则，要求探放水作业必须配备专用设备和专职队伍，并对瓦斯超限、透水征兆处置等作出强制性要求。

行业技术规范核心标准《井下探放水技术规范》（KA/T1-2023）替代MT/T632-1996，新增老空水量估算公式（Q=K·S·H）、止水套管防腐处理要求，将终孔孔径上限调整为94mm，强化孔口防喷装置耐压≥10MPa的安全标准。

防治水专项管理办法《煤矿防治水细则》要求老空水探放执行“查全、探清、放净、验准”四步工作法，规定复杂水文地质类型矿井需配备不少于3名专业技术人员，探放水钻机额定钻距不小于150m，且每个掘进工作面需单独配备。

地方实施细则补充要求如《云南省井工煤矿防治水管理办法》推行“探放水基准线两把锁”管理制度，要求探掘分离、现场持证作业人员不少于2名，并对长距离定向钻探、钻孔轨迹测定等技术应用作出细化规定。02水文地质资料收集与分析水文地质资料收集与分析老空区基础信息核查

采掘工作面开工前，需查阅并现场勘察老空区分布、含水层埋深与富水性、断层导水性等资料，绘制区域水害风险图谱，对存在积水老空、无法确认积水老空或不能确认无老空的情况，必须进行探放水。老空积水范围与参数核定

在采掘工程平面图上标绘老空积水区范围、水位标高、积水量，积水量按公式Q=K·S·H计算（K为安全系数，S为积水面积，H为平均积水厚度），充水系数根据顶板垮落情况取值0.3-0.5，确保计算误差控制在10%以内。“三线”划定标准与方法

积水线为老空区边界；探水线根据积水区资料可靠程度确定，本矿精确积水区煤层中探水线距积水线≥30m、岩层中≥20m，资料不可靠时≥60m，无资料老窑可疑区外推100m；警戒线为探水线外推50m。物探先行与钻探验证要求

优先采用瞬变电磁法（TEM）、直流电法等物探手段圈定富水异常区，每个疑似积水区施工不少于3个高、中、低位验证钻孔，终孔平距≤3米，钻孔轨迹偏差夹角不大于3°，实现物探与钻探相互验证。

积水区参数测定与评估积水范围圈定方法依据采掘工程平面图，结合物探（如瞬变电磁法、地质雷达）圈定积水区边界。对本矿明确边界的积水区，探水线至积水区煤层中不小于30m，岩层中不小于20m；边界不清时，探水线外推距离不小于60m。

积水量估算标准采用公式Q=K·S·H计算，其中K为安全系数（完整顶板取0.3，破碎顶板取0.4～0.5），S为积水面积，H为平均积水厚度。计算误差需控制在10%以内，为排水设备选型提供依据。

水压测定与分级使用经校验的压力传感器测定水压，按水压大小分为低压（＜0.1MPa）、中压（0.1-1.6MPa）、高压（＞1.6MPa）。高压积水区需采用先降压后探放原则，必要时构筑防水闸墙并预埋压力传感器。

水质与补给源分析通过化探方法分析水质特征，判别积水是否与地表水、强含水层存在水力联系。对有补给源的老空水，需先封堵补给通道或留设长期放水孔，确保疏放效果。

水害风险图谱绘制方法基础数据收集与整合收集井田内老空区分布、含水层埋深与富水性分区、断层导水性等基础资料，结合本矿及相邻矿区水害案例，在采掘工程平面图上标绘出水点位置及涌水量，分析积水井巷及采空区的积水范围、标高和积水量。

物探与钻探数据融合优先采用瞬变电磁法或地质雷达进行区域扫描（物探先行），对异常区域施工钻孔验证（钻探验证），每个疑似积水区至少施工3个钻孔（高、中、低位）控制空间形态，利用测斜数据修正钻孔实际轨迹，确保探测代表性。

积水量计算与风险分级按公式“积水面积×平均积水厚度×充水系数”计算积水量，充水系数根据顶板垮落情况取值（完整顶板取0.3，破碎顶板取0.4～0.5）。依据富水性（强、中、弱）和水压大小划分风险等级，强富水区钻孔间距不超过15米。

“三线”空间位置标定在图纸上圈定积水线，根据积水区边界位置精确程度及水压大小，外推确定探水线（如积水区边界精确、水压≤1MPa时，煤层中探水线距积水区≥30m，岩层中≥20m）和警戒线，明确标注于采掘工程平面图。03探水线与钻孔布置技术

三线管理体系构建01积水线：积水范围精准界定积水线即老空区、小窑采空区的积水范围边界线，需根据采掘工程平面图、水文地质资料及现场勘察结果精确划定，并标注积水区水位标高、积水量等关键信息。

02探水线：超前探测起始边界探水线是开始实施探水作业的起点线。对于本矿边界精确、水压≤1MPa的积水区，煤层中探水线距积水线≥30m，岩层中≥20m；对边界不清的积水区或老窑，探水线外推距离≥60m，无图纸资料的老窑可疑区外推≥100m。

03警戒线：风险预警前置防线警戒线是提示采掘工作面即将进入探水线范围的预警线，通常在探水线外推50m划定。当采掘工作接近警戒线时，需加强出水征兆观察，发现异常立即停止作业并采取措施。

04三线动态管理与现场标识三线位置需随采掘进度和新的水文地质资料及时更新，在采掘工程图上清晰标注。现场应设置探放水基准线标记牌，采用“两把锁”管理制度（驻矿安监员与煤矿技术负责人分别保管钥匙），确保探水起始点准确。01钻孔参数设计规范超前距确定标准厚煤层超前距≥20米，薄煤层≥8米；硬岩层（f≥4）超前距不小于20米，软岩层需根据水压计算调整，确保掘进工作在安全范围内。02帮距与孔间距要求两侧孔间距≥3米，探水钻孔在水平面和竖直面间距不得大于1.5米，扇形布置时水平扇形面终孔水平距离≤3米，竖直扇形面终孔垂距≤1.5米。03孔深与终孔孔径限制孔深根据水压设定，最大不超过100米；终孔孔径不得大于94mm，探放水钻孔除兼做堵水或疏水用外，需严格控制孔径以保障安全。04止水套管长度计算止水套管长度依据含水层压力计算，每0.1MPa对应1米长度，中压放水（0.1-1.6MPa）预埋止水套管长度≥10米，高压放水需增设防水闸门及反压装置。扇形布孔技术要求平面扇形布置原则探放老空水钻孔应按巷道设计方向在水平面内呈扇形布置，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3米，确保有效控制掘进前方及周边区域。竖直扇形布置要求在竖直扇形面内，钻孔间的终孔垂距不得超过1.5米，以全面探查不同高度的积水情况，避免出现探测盲区。孔数与控制范围钻孔应成组布设，孔数根据超前距和帮距确定，确保扇形覆盖整个掘进断面，帮距不少于3米，超前距厚煤层≥20米、薄煤层≥8米。特殊条件布孔调整倾斜煤层平巷探放水孔呈半扇面形布置在巷道正前和上帮；上山巷道探放水孔呈扇面形布置在巷道前方，适应不同煤层倾角和巷道类型需求。04探查方法与设备选型物探技术应用指南电磁法探查技术利用电磁法探查矿井老空能够获得生产现场的自然电磁场，从而快速地、浅层地确定老空的位置、形态、特征和积水情况。地震波方法通过地震波反射波的走时与地下介质的速度和深度，可以获取矿井老空的几何形状、大小、积水情况以及老空和底板之间的情况。深部探矿雷达法利用探雷雷达系统获取底板、老空、煤体等地层的反射波信号，从而揭示其位置、深度、形态和积水情况。物探先行与钻探验证结合探放水的基本方法是以钻探为主，物探为辅。在工程实践中总结出物探先行，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。

钻探工艺操作规范钻机安装固定要求钻机安装必须平稳牢固，底座固定可靠，避免钻进中发生位移或剧烈振动。钻杆连接前逐节检查磨损与变形情况，磨损量超过原始直径10%或出现裂纹的钻杆禁止使用。

钻进参数控制标准钻进过程中每30分钟记录一次孔内水压（MPa）和涌水量（m³/h），使用经校验的压力传感器实时监测。当水压达到或超过0.1MPa、或水量突然增大时，立即停钻并上报调度室评估风险。

钻孔轨迹与终孔要求采用定向钻具配合陀螺测斜仪监控轨迹偏差，确保实际路径与设计夹角不大于3°。终孔孔径不得大于94mm，终孔后通过测斜数据修正实际轨迹，确保探测代表性。

特殊情况处置流程遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。钻孔接近老空预计有瓦斯涌出时，必须有瓦斯检查员现场值班，瓦斯浓度≥1%时立即停钻撤人。

专用设备技术参数钻机类型与性能要求探放水作业需使用专用钻机，如MK系列全液压坑道钻机或同等性能设备，严禁使用煤电钻替代。水文地质类型复杂、极复杂矿井应保证每个掘进工作面配备一台探放水钻机，且额定钻距不小于150m。

钻杆与套管规格标准钻杆应选用Φ63.5mm以上高强度螺纹钻杆；套管采用Φ108mm无缝钢管，壁厚≥6mm。止水套管长度依据含水层压力计算，每0.1MPa对应1米长度，且注浆后需进行耐压试验，试验压力应大于预计水压并稳定30分钟不漏水。

孔口安全装置配置孔口需安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%，包含孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀等。对水压高于2MPa且水量大于60m³/h的积水，孔口应使用双水门，下门备用。05放水作业实施流程分级放水管控标准低压放水（＜0.1MPa）管控要求直接安装孔口管导流，无需额外加压装置。需确保排水通道畅通，水沟清理到位，监测水量变化，防止杂物堵塞。中压放水（0.1-1.6MPa）管控要求必须预埋止水套管，长度≥10米。安装泄水测压三通和孔口水门，实时监测水压，根据水量调整排水能力，确保水仓容量满足8小时正常涌水量存储。高压放水（＞1.6MPa）管控要求增设防水闸门及反压装置，孔口安装耐压≥10MPa的防喷装置，不锈钢材质占比不低于70%。提前构筑防水闸墙，预埋压力传感器，严格控制放水流量，防止突水事故。特殊水体放水管控原则老空水按"先低后高、先近后远"顺序施工探放孔；承压水排放需提前降压至安全值，必要时采用定向钻探技术，确保放水过程可控。

排水系统配置要求01排水能力标准配备备用排水设备，总能力需达到正常涌水量的1.5倍，确保突发情况下排水可靠。

02水仓容量要求水仓容量应维持8小时正常涌水量的存储能力，满足临时蓄水需求。

03设备安装规范水泵应安装在巷道较高且排水通畅位置，吸水管末端加装孔径不大于5mm的金属滤网，防止杂物进入泵体。

04管路与水沟要求放水前必须将水流经地点的水沟清挖畅通，确保排水路径通畅无阻。水压与流量监测方法

水压监测设备与安装规范采用经校验的压力传感器，量程应覆盖预计最大水压1.5倍以上，安装于孔口管泄水测压三通处，垂直插入钻孔内至少1米深度，确保读数连续稳定30秒后记录。高压水（>1.6MPa）需安装防喷逆止阀及双水门装置。

流量监测技术要求采用孔口安装的汇水短管配合电磁流量计或容积法测量，每30分钟记录一次涌水量（m³/h）。单孔出水量超过50m³/h时立即启动应急预案，放水结束后核算放水量与预计积水量误差，确保误差≤10%。

实时监测与数据传输建立水文监测系统，数据实时上传至调度中心，同步显示水压（MPa）、流量变化曲线。当水压超0.5MPa或水量突增2倍时，系统自动报警并触发停钻程序，数据保存不少于3年备查。

特殊情况监测措施探放老空水时，按“先低后高、先近后远”顺序施工，监测水位下降速率；承压水排放需预埋压力传感器，实时监控水压降至安全值（<0.1MPa）。发现水色发浑、压力骤变等异常立即停钻，启用备用排水设备。06安全保障措施作业前准备工作清单

水文地质资料核查收集老空区分布、含水层埋深与富水性分区、断层导水性等基础资料，绘制区域水害风险图谱，分析积水范围、水位标高、积水量。

探放水方案设计与审批明确探放水钻孔参数（方位、倾角、深度、孔径等）、预计存水量、避灾路线，编制专项设计并经煤矿总工程师组织审批。

排水系统准备清挖水沟确保畅通，准备排水泵及管道，总排水能力需达到正常涌水量1.5倍，水仓容量维持8小时正常涌水量存储能力。

设备安装与检查稳固安装探水钻机，确保无松动；检查钻杆、套管等部件，磨损量超过原始直径10%或有裂纹的钻杆禁止使用；安装专用通讯系统与防水门联动装置。

安全设施与防护加强钻场附近巷道支护，迎头打好坚固立柱和拦板；巷道两侧堆积高度不低于0.5m的沙袋；安设专用电话，配备救生衣、防水防爆手电筒、隔绝式化学氧自救器等应急装备。过程安全监控要点实时参数监测要求钻进过程中每30分钟记录一次孔内水压（MPa）和涌水量（m³/h），使用经校验的压力传感器实时监测；当水压达到或超过0.1MPa、或水量突然增大时，立即停钻并上报调度室评估风险。异常情况处置流程出现钻杆突然下沉、返水流量剧增（超过50m³/h）或水压快速上升等异常，立即执行“停钻—关阀—报警—撤离”四步流程，严禁擅自处理。钻孔轨迹与质量监控采用定向钻具配合陀螺测斜仪监控轨迹偏差，确保实际路径与设计夹角不大于3°；终孔孔径不得大于94mm，钻孔完成后需进行封孔质量检验。有害气体与通风管理钻孔接近老空区时，必须有瓦斯检查员现场值班，监测瓦斯浓度≥1%时立即停止作业；加强放水地点通风，增加有害气体观测次数。

透水征兆识别与处置常见透水征兆分类主要包括煤壁挂汗、水叫声、顶板淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、水色发浑、有臭味、空气变冷、出现雾气等8项典型征兆，需重点监测。

征兆识别要点煤壁挂汗表现为煤壁表面湿润且均匀，不同于空气潮湿引起的局部挂汗；水叫声多为“嘶嘶”声或“哗哗”声，源自水体流动或压力释放；顶板淋水呈持续性且水量逐渐增大，可能伴随泥沙。

现场应急处置流程立即停止作业，启动“停钻—断电—报警—撤离”程序：停止钻机运行，切断作业区域电源，通过专用电话向调度室报告，组织人员沿避灾路线撤离至安全区域，严禁顺水流方向逃生。

异常情况报告与响应发现钻杆突然下沉、返水流量剧增（超过50m³/h）或水压快速上升等紧急情况，探放水工须立即报告调度室，同步启动应急预案，现场人员在确保安全前提下做好钻孔初步封堵。07应急处置与管理

避灾路线规划与演练避灾路线设计原则避灾路线应遵循“安全、就近、便捷”原则，确保路线沿途无积水、无垮塌风险，优先选择高处通道，严禁顺水流方向撤离。

路线标识与双回路供电避灾路线需设置清晰的反光标识和应急照明，照明采用双回路供电系统，确保突发断电时仍能正常指引。

应急演练频次与要求每月至少组织一次突水事故应急演练，所有参演人员须在5分钟内抵达最近的安全硐室并完成自救器佩戴与信息上报。

自救装备配置与检查探放水人员下井必须随身携带救生衣、防水防爆手电筒、隔绝式化学氧自救器（额定防护时间≥30分钟），班组负责人每周检查装备状态。应急装备配置标准

个人应急基础装备探放水作业人员下井必须随身携带救生衣、防水防爆手电筒、隔绝式化学氧自救器（额定防护时间≥30分钟），确保紧急情况下的个人防护与自救能力。孔口安全装置要求探放水钻孔应安设由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀等组成的孔口安全装置，孔口管需进行耐压试验，试验压力应大于预计水压并稳定30分钟不漏水。排水系统配置标准配备备用排水设备，总排水能力需达到正常涌水量的1.5倍，水仓容量应维持8小时正常涌水量存储能力，确保有效应对突水时的排水需求。通讯与监测装备在打钻地点或附近安设专用电话，确保与调度室的实时通讯；安装经校验的压力传感器实时监测孔内水压，数据异常时能及时预警。事故应急响应流程

四步核心处置程序发现突水征兆或实际涌水时，立即执行"停钻—关阀—报警—撤离"流程：停止钻机运行、关闭孔口控制阀、触发声光报警并向调度室报告、沿预定避灾路线撤离。现场应急处置要点撤离时必须选择高处通道逆流而上，严禁顺水流方向逃跑；立即切断受水威胁区域电源，防止触电事故；加强有害气体监测，瓦斯浓度≥1%时须采取通风措施。应急装备与物资保障探放水人员须随身携带全套应急装备：救生衣、防水防爆手电筒、隔绝式化学氧自救器（额定防护时间≥30分钟），班组负责人每周检查装备状态确保100%可用。应急演练与能力提升每月至少组织一次突水事故应急演练，模拟不同工作面涌水情景，检验撤离路线熟悉度、通讯效率及避灾硐室启用流程，要求所有人员5分钟内抵达安全硐室并完成自救器佩戴。08质量验收与效果验证探放水工程验收标准钻孔施工质量验收钻孔终孔位置偏差：平距≤3米，垂距≤1.5米；钻孔深度误差≤2%；终孔孔径≤94mm。钻孔轨迹与设计夹角不大于3°，孔斜测量每50米不少于1次。放水效果验证标准单孔流量连续3天下降至设计值10%以内；总放水量与预计积水量误差≤10%；水压降至安全值（老空水≤0.1MPa，承压水根据设计要求）。孔口装置及封孔验收孔口管耐压试验≥1.2倍最大静水压力，稳压30分