
最新井下探放水技术规范.doc
9页井下探放水技术规范本标准是根据《煤矿安全规程》(1992)、 《矿井水文地质规程 》(1984) 以及《煤矿防治水工作条例》(1993)的有关规定,结合煤矿生产实际需要制订的煤炭行业标准矿井建设和生产过程中进行探放水工程设计,施工设计应以本标准为技术依据本标准的附录 A、附录 B 是提示的附录本标准由煤炭工业部科技教育司提出本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口本标准起草单位:煤炭科学研究总院西安分院本标准主要起草人:张景海本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释1 范围本标准规定了煤矿井下探放水的原则,探放水工程设计内容,探水钻孔布置及其施工的技术要求,探放水的安全技术措施等本标准适用于井工开采的矿井2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准发布时,所示版本均为有效所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性煤矿安全规程 煤炭工业部 (1992)矿井水文地质规程 煤炭工业部 (1984) 煤矿防治水工作条例 煤炭工业部 (1993)3 探放水原则“每一个矿井必须作好水害分析预报,坚持有疑必探、先探后掘的探水原则”( 见《煤矿安全规程》第 259 条)。
“采掘工作面遇到下列情况之一时,必须确定探水线,进行探水 ”(见《煤矿安全规程》第 260 条)3.1 3.1、 3.5、3.6、 3.7、3.8 各条分别按《煤矿安全规程》第 260 条的一、五、六、七、九款的规定执行3.2 接近水文地质条件复杂的地段,并有出水征兆时3.3 接近含水层、导水或可能导水的断层带或裂隙密集带、溶洞和陷落柱时3.4 打开防水隔离煤柱前4 探放水工程设计内容探放水工程设计应包括以下内容:4.1 探放水的采掘工作面及周围的水文地质条件、水害类型、水量及水压预计4.2 探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护方式4.3 探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度、孔径、施工技术要求和采用的超前距、帮距及探水线确定4.4 探放钻孔孔口安全装置及耐压要求等4.5 探放水施工与掘进工作的安全规定4.6 受水威胁地区信号联系和避灾路线4.7 通风措施和瓦斯检查制度4.8 防排水设施,如水闸门、水闸墙、水仓、水泵、管路、水沟等排水系统及能力的安排4.9 水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施4.10 钻窝设计、探放水孔布置的平面图、剖面图等5 探水线确定5.1 一般应沿老空积水线或老空边界平行外推 60~150m,定为老空的探水线。
5.2 用式(1)求得 a 值确定的界线,定为探放含水层水、断层水的探水线………………………………(1)式中:a——巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全隔水岩柱(或煤层) 宽度,m ;A——安全系数(2~5);L——巷道的跨度(宽或高取其大者 ),m ;P——煤、岩层承受的静水压力,MPa;Kp——隔水岩层(或煤层)的抗拉强度,MPa5.3 井巷通过导水或可能导水断层前,必须超前探水探水线(探水起点) 至断层交面线的最小距离不得小于 20m,水压大于 2MPa 时应按每增加 0.1 MPa 增加 0.5~1 m 5.4 一般应以可能出水的老钻孔开孔点为圆心,按式(1)求出 a 值作半径画圆;或在老钻孔偏斜方位的范围打探水孔时,应以老钻孔水平偏斜距与 d 值之和为半径画圆,上述两个圆的圆周线即探水线6 探放水钻孔布置6.1 探放老空水钻孔,应按巷道的设计方向在其水平面和竖直面内呈扇形布置;钻孔应成组布设,其孔数视超前距和帮距而定6.1.1 竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过 1.5m6.1.2 水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于 3m6.1.3 探水钻孔的最小超前距或帮距一般不得小于 10~20m。
亦可用式(1)计算6.1.4 一般倾斜煤层平巷的探放水孔,应呈半扇面形布置在巷道正前和上帮6.1.5 倾斜煤层上山巷道探放水孔,呈扇面形布置在巷道的前方6.2 探放断层水及底板岩溶水的钻孔,必须沿掘进方向的前方及下方布置;底板方向的钻孔不得少于 2 个6.3 探放水钻孔除兼做堵水或疏水用外,终孔孔径一般不得大于 58mm6.4 沿岩层探放强含水层水、断层水或陷落柱水,其超前距可按附录 A 表 A1 经验值选定6.5 巷道接近可能导水的老钻孔探水线时,应向老钻孔布设扇形探水钻孔6.6 对水压大于 1MPa 的断层水、陷落柱水或强含水层水,不宜沿煤层布置探放水钻孔必要时按《煤矿防治水工作条例》第 17 条五、六两款的规定执行 7 探放水钻孔孔口安全装置探放水钻孔应安设孔口安全装置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 )等组成7.1 孔口管的安装与固定:7.1.1 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,钻至预定深度后,将孔内冲洗干净注浆使孔口管(管周围应焊扶正肋骨片)与孔壁间充满水泥浆待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度 0.5m。
7.1.2 扫孔后对孔口管必须进行耐压试验试验压力应大于预计水压并稳定 30min 后,孔口管周围不漏水时,方可钻进7.1.3 孔口管插入孔内长度,一般可按附录 A 表 1 的经验值选定7.1.4 节理裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时,应注浆加固后,再安设孔口管7.2 探放强含水层水或需要收集放水时的水量、水压等资料时,应在孔口管上安装水压表、水门(闸门)和汇水短管等7.3 对水压高于 1 MPa 且水量较大的积水或强含水层进行探放水时,孔口应安设防喷逆止阀7.4 在高压水喷出条件下继续钻进时,斜孔应使用孔口防喷逆止阀,倾角 50°~90°的钻孔可使用“孔口防喷帽” 或“ 盘根密封防喷器 ”,钻具可使用“ 防喷接头”,上下钻可用“孔口反压装置”7.5 探得水压高于 2MPa、水量大于 60m3/h,需长期保留时,孔口应使用双水门,下门备用8 安钻探水前的技术要求8.1 安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距,或有突水征兆时,应在采取加固措施或用水闸墙封闭后,另找安全地点探放水8.2 钻窝应避免做在断层带或松软岩层内8.3 按《煤矿安全规程》第 262 条四款规定执行。
8.4 钻机安装必须平稳牢固安好钻机接电时,要严格执行停送电制度8.5 按预计流量修建排水沟,清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等8.6 按《煤矿安全规程》第 262 条一款规定执行8.7 按《煤矿安全规程》第 265 条第一句规定执行9 探水施工中的技术要求9.1 钻进中应做好岩芯的采取和编录工作;必要时可保留岩芯9.2 钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度一般每钻进 10m 或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量9.3 钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定要立即向矿调度室汇报,及时采取措施,进行处理9.4 钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点立即报告矿调度室,采取措施9.5 钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩) 壁突然鼓出的措施:9.5.1 背紧工作面,在拦板外面加设顶柱或木垛,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,之后方可放水9.5.2 对于水压大于 2MPa,中间要穿过煤层的探断层水钻孔,在打穿断层或含水层前,还应下第二层孔口管并超过煤层 1 m 以上。
9.6 在探水孔施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进9.7 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9.8 应做到交接班时不停钻9.9 探放断层水的探水孔终孔后,孔内有水应进行放水试验孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能;压力一般应略大于断层所承受的静水压力9.10 探放水钻孔,完成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录10 放水的技术要求10.1 钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等10.2 按《煤矿安全规程》第 268 条规定执行10.3 加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数10.4 必须监视放水全过程,放水结束后,应立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因11 探放水的安全措施11.1 探水的上山、下山及平巷,中间不得有低洼积水段11.2 探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求每次探水后、掘进前,应在起点处设置标志,并建立挂牌制度。
11.3 巷道支护应牢固,顶、帮背实,无高吊棚脚,倾斜巷有撑杆,使巷道有较强的抗水流冲击能力11.4 探放水地点必须安设和报警装置11.5 必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线11.6 探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员11.7 “钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理见《煤矿安全规程》第 265 条11.8 上山探水时,一般应双巷掘进其中一条超前探水、汇水,另一条随后用来安全撤人双巷间每隔 30~50m 掘一联络巷并设挡水半墙11.9 放水工作应尽量避免在雨季进行11.10 探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计附 录 A(提示的附录)表 A1 沿岩层探断层水、强含水层水时的超前距和孔口管长度起探距离(即探水线的圈定)水压MPa超前距m孔口管长度m条件距离m水平方向垂直方向资料可靠,据水压大小根据资料推定物探圈定范围情况不清20~5060~8060~100410152025>308121518>205101520>20注1 依据《煤矿防治水工作条例》20 条规定并结合开滦、淄博等矿务局经验提出。
2 水压大于 2MPa 时孔口管应下两层,第一层约 5m,第二层按表所列,均需注浆加固3 沿煤层对断层水等进行水平方向探水掘进时,应尽量在煤层顶底板岩层内开孔和下孔口管,其超前距,孔口管长度及是否用移动式孔口装置,应专门提出设计上报批准本文来自: 中国煤矿安全生产网 (www.mkaq.org) 详细出处参考:http://www.mkaq.org/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=6158。
