井下探放老空水技术要求.doc

附件一井下探放老空水技术要求1. 老空水探放原则对于采掘工作面受老空水害影响的矿井，应当坚持“预测预 报、探掘分离、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行探 放水除了要遵循上述原则外，探放老空水还应遵循以下具体原则：（1）主动探放的原则当老空区上方（地面或井下）不存在 重要建筑物、老空水与地表水体及煤系含水层水力联系不密切， 老空积水体压覆的大量煤炭资源急待开采时，应采取主动探放原 则，将该部分老空区积水疏干，以彻底解除水患2）先隔离后探放的原则包括两种情况：一是老空区水与 地表水有密切水力联系，接受降水和地表水补给；或老空区的积 水量大，不易疏干为避免矿井增加长期排水费用，应先设法隔 断老空积水补给源或减少老空区补给水量，然后再进行探放水 二是煤层松散或节理发育，采掘工作已邻近积水区，直接探放水 有安全隐患时，应先修筑隔水墙，并预埋套管，在墙外进行探放水如果隔断老空区补给水源有困难而无法进行有效的疏放，必 须留设防水煤（岩）柱，与生产区隔开，待条件成熟后再进行处理3）先降压后探放的原则对水量大、水压高的老空积水区，应本着从高处向低处分段、逐步探放的原则，降低老空区水压； 或先从煤层顶底板岩层打放水钻孔，把水压降至安全值后，然后 再沿煤层打探水钻孔。

4）先堵后探放的原则当老空区积水与强含水层水或其他 水体存在密切的水力联系，且补给量较大时，应先封堵老空水与 其他水体的水力联系通道，然后再进行探放水2. 老空水“三线”当采掘工作面接近老空积水区时，为防止老空水透水，确保 采掘工作和人身安全，需将老空积水区的积水范围、水位标高、 积水量等资料填绘在采掘工程图上经过分析划出三条界线，即 积水线、探水线、和警戒线，简称“三线”（图1）500m+480m +470m +460m线（采空边界） 探水线 警戒线+450m+440m+430m图1积水线、探水线和警戒线示意图1—积水线（采空边界）；2—探水线；3—警戒线积水线：即老空区、小窑采空区的积水范围是根据地质调 查、物探、钻探等探查结果圈定的老空积水边界线探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定 具体有如下规定：（1）探水线应根据积水区的位置、范围、水文地质条件及其 资料的可靠程度，以及采空区、巷道受矿山压力的破坏情况等因 素确定2）对本矿开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边 界位置准确，水压不超过1MPa，探水线至积水线的最小距离为 在煤层中不得少于30m，在岩层中不得少于20m。

3） 对本矿井的积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水边 界时，探水线至推断的积水线的最小距离不得少于60m4） 对有图纸资料可查的老窑，探水线至老窑边界的最小距 离不得少于60m对没有图纸资料可查的老窑，可根据本矿井已 了解到的小窑开采最低水平，作为预测的可疑区，必要时可先进 行物探控制可疑区，再由可疑区向夕卜推100m作为探水线戒线：图纸资料可靠的由探水线外推不少于30m作为警戒线；有一定图纸资料参考的外推不少于50m作为警戒线，资料依 靠调查分析判断的外推不少于80m作为警戒线3. 探放水设计探水前必须编制探放水设计，探放水结束后，必须有探放水 工作总结探放水设计编制内容包括：（1）探放水区老空积水情况包括老空积水范围、积水量水头高度（水压）、补给量，老空与上、下采空区、相邻积水区、 地表河流、建筑物及断层构造的关系，积水区与含煤地层及上下 含水层的水力联系等，确定探水线2）探放水区地质、水文地质条件3）探放水区巷道的布置、施工次序、规格和支护形式等4）探放水钻孔组数、个数、孔径、方位、倾角、深度，套 管长度、壁厚，施工技术要求及采用的超前距与帮距5）探放水施工设备、钻具等6）探放水施工安全技术措施。

包括钻机运输安装、钻探操 作的安全措施、受老空水等威胁地区信号联系和避灾路线的确定、 施工现场的通风措施和瓦斯检查制度、钻孔放水措施、通讯方法 和工具、机电管理及避灾路线等7）防排水设施，如水闸门、水闸墙及水仓、水泵、管路和 水沟等，排水系统能力、排水设备的维护、泄水线路的清理制度等8）施工工程图纸：老空水体位置、老空积水区与现采掘工 作面的关系图、探放水钻孔布置的平面图、剖面图及钻孔施工位 置图、避灾路线图等9）其他应在探放水设计中明确的内容4. 探放老空水的内容和要求4.1施工准备1）探放水前的检查工作（1）检查排水系统准备或清理好水沟、水仓；检查排水管 路、排水泵及电动机，确保排水系统正常运转，达到设计的最大 排水能力2）检查瓦斯矿井必须按管理制度定时进行瓦斯检查，瓦 斯浓度超过安全规定时应停止工作，及时加强通风3）检查支护情况矿井井下探放水施工巷道现场发现有松 动或破损的支护要及时修整或更换，并仔细检查帮顶是否背好4）检查煤壁矿井井下探放水施工现场的煤壁有松软或膨 胀等现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止 水流冲垮煤壁，造成事故5）检查避灾路线矿井井下探放水施工过程中，设计的避 灾路线内不许有煤炭、木料、煤车等阻塞，要时刻保证畅通无阻。

2）探放水前的准备工作 安装钻机探水前，必须遵守以下规定：（1）加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的 立柱和拦板在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、 木板、黄泥、棉线、锯和斧等，以便探放水过程中意外出水或钻 孔水压突然增大时及时处理2）清理巷道，挖好排水沟探水钻孔位于巷道低洼处时， 配备与探放水量相适应的排水设备；（3）在打钻地点或其附近安设专用；（4）依据设计，确定探水孔位置时，由测量人员进行标定 负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、 深度和钻孔数量；（5 ）在预计水压大于0・1MPa的地点探水时，必须预先固结套管套管口安装闸阀，套管深度在探放水设计中规定预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个 作业人员了解和掌握；（6 ）钻孔内水压大于1・5MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施4.2老空水积水量估算W 二 KMah 或 W = KMF sin a cos a式中：W—老空积水量，m3 ；M—采厚，m ；a—老空走向长度，m ；h—老空垂高，m ；F—老空区水平面积，m2;a—煤层倾角（。

K—老空的充水系数，一般老空区取 ，煤巷取，岩巷取 4.3探水线内钻孔布置1）超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定（图2）安全外围线允许掘进距离 超前距图 2 探水钻孔的超前距、帮距和允许掘进距离示意图探放老空水超前距、帮距需满足前述规定，另外也可按以下公 式计算确定1）超前距按下式计算：式中：a —超前距（或帮距）尸m ;A —安全系数，一般取2〜5 ；L —^道的跨度（宽或咼取其大者,m ；P —水头压力，MPa ;Kp—煤的抗张强度JMPa,可由试验测定一般采用0.2〜1.4MPa，在无实测资料时可供参考2） 允许掘进距离指经探水后，证实无水害威胁，可以安全掘进的长度3） 帮距指扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离其，值一般应与超前距相同，有时可略比超前距小1-2mo（4） 钻孔密度（孔间距）指到允许掘进距离的终点处的探水钻孑L之间的间距间距的 大小视具体情况而定，一般不得超过3 m2 ）探水钻孔布置方式1）针对三线管理规定中“警戒线、探水线、积水线”不同 范围内的钻孑设计原则，因水患威胁不同，结合现场的可操作性 和实际经济效果等综合因素考虑，应分三种情况进行分别设计。

探水钻孔的布置方式、数量和夹角大小可参见表1① 在警戒线圈定以外区域，按照掘进钻探“有掘必探”工作 要求，实行基本钻探方式薄煤层：设计钻孔成扇形布置，按照超前距离控制至少30m， 帮距控制至少20m的要求，探放水钻孔布置按照至少个进行设 计厚煤层：设计钻孔成扇形布置，按照超前距离控制至少30m， 帮距控制至少20m的要求，探放水钻孔布置按照至少4个进行设 计即在薄煤层钻孔设计基础上，在垂直方向上增力1个钻孔② 在警戒线以内、探水线以外的过渡区域，应按照资料掌握 的可靠程度，结合地面、井下物探成果，针对性的进行钻孔方案 设计，原则上要比情况1方案设计钻孔数多、比情况3方案设计 钻孔数少，应按照山西省掘进钻探〃有掘必探〃工作要求，实行 有针对性的钻探方式参考方案（以钻孔设计60m为例）薄煤层：煤层赋存方向应至少应布置5个探放水钻孔（见图1）抽孔设计苹伺固11 」1 ； r一5一一H I T巷逋陪帖皈据建辖孔世计剖田函孔号夹用2ff0520D64m1#Q°ITbOm5*CP20=4求10-百Im冈0s1D=61ni—10—厚煤层：应至少布置8个探放水钻孔，煤层赋存方向布置5 个孔，垂直方向的前进方向布置3个孔。

巷道沿煤层顶板正常掘 进时，3个垂直方向钻孔应探至煤层底板（见图2）;巷道沿煤层 底板正常掘进时，3个垂直方向钻孑血探至煤层顶板（见图3）牯礼设计平朿国! 4 7■乱和 !==■^1一一―-一 ik_—-—FTS-— TX 次式 4=----—1L共 1u — - — 1- — — — — —tnhitiEil 如!^：.11111\乳号孑减孑眉:」主1P-or•Xh■=Q・L0B□Ln2fr20P61五M-4=护當o:20F6SliTi<-铲Bda护iffGl£盘-4s30*WISHAO 灯O.'6 出Q Q巴珅匕岸DrKtaio4LOF■■1fB-Jni+5160.张『2VtiiJm45"$弘—11—③ 在探水线以内区域，按照探放老空水管理工作要求进行钻 孔设计，一般在终孔位置处横向钻孔间距不得超过3m,纵向孔间 距不得超过1・5m—12—煤层厚薄探水孔布置方式一般水平布置3个钻孔钻孔呈扇形布置，布置在巷道前方在警戒线圈定以外 区域,实行基本钻探 方式图31-13-3一般水平布置5-7个钻孔在警戒线以内、探水 线以外的过渡区域, 适当加密钻孔布置在探水线以内区域, 一般在终孔位置处 横向钻孔间距不得 超过3m，纵向孔间 距不得超过1.5m。

钻孔在水平及垂向方向上呈扇形布置，布置在巷道刖万3 3超前距安全外围线允许掘进距离图31-13-2在警戒线圈定以外 区域,实行基本钻探 方式一般布置4个孔，按照巷道沿顶底板掘进 方式，分别有一个钻孔探至煤层顶、底板2 r-3 :占寢豊畀一般布置8孔，分别有3个钻孔探至煤层 顶、底板在警戒线以内、探水线以外的过渡区域，率良靈。