探放構造水措施

2021-08-15 03:17:44 字數 4785 閱讀 5914

二零一一年

一、探放斷層水的原則

凡遇下列情況必須探水:

1、採掘工作面前方或附近有含(導)水斷層存在,但具體位置不清或控制不夠嚴密時。

2、採掘工作面前方或附近**有斷層存在,但其位置和含(導)水性不清,可能發生突水事故時。

3、採掘工作面底板隔水層厚度與實際承受的水壓都處於臨界狀態(即安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值),在採煤工作面前方和採面影響範圍內,是否有斷層情況不清,一旦觸及很可能發生突水事故時。

4、斷層已被巷道揭露或穿過,暫時沒有出水跡象,但由於隔水層厚度和實際水壓已接近臨界狀態,在採動影響下,有可能導致斷層活化並引起突水,需要探明在深部其是否已與強含水層或底板水導公升高度相連通時。

5、井巷工程接近或計畫穿過的斷層淺部不含(導)水,但在深部有可能突水時。

6、根據井巷工程和自設斷層防水煤柱等的特殊要求,必須探明斷層時。

7、採掘工作面距已知含水斷層60 m時。

8、採掘工作面接近推斷含水斷層100 m時。

9、採區內小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時。

10、採區內構造不明,含水層水壓又大於2 mpa~3 mpa時。

二、探查的主要內容

探斷層水的鑽孔應與探斷層構造孔結合起來,需查明的具體內容如下:

1、斷層的位置、產狀要素、斷層帶寬度(包括內、中和外三帶)及伴(或派)生構造和其導水、富水性等。

2、斷層帶的充填物、充填程度、膠結物和膠結程度,斷層兩盤外帶裂隙、岩溶發育情況及其富水性。

3、斷層兩盤對接部位岩性及其富水性,煤層與強含水層的實際間距(即隔水層的厚度)。

4、斷層與其他含(導)水斷層、陷落柱或其他水體交切部位及其富水性。

5、如為疊瓦式斷層,應確定其綜合斷距。

6、查明並記錄探斷層水鑽孔在不同深度的水壓、水量或沖洗液漏失量,並確定或判斷底板水在隔水層中的導公升高度。

三、探放水鑽孔的布置

1、探放斷層水、陷落柱水和鑽孔水時,探水鑽孔成組布設,並在巷道前方的水平面和豎直麵內呈扇形。鑽孔終孔位置以滿足平距3m為準,厚煤層內各孔終孔的垂距不得超過1.5m;

2、探放斷裂構造水和岩溶水等時,探水鑽孔沿掘進方向的前方及下方布置。底板方向的鑽孔不得少於2個;

3、煤層內,原則上禁止探放水壓高於1mpa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水等。如確實需要,可以先建築防水閘牆, 並在閘牆外向內探放水;

4、上山探水時,一般進行雙巷掘進,其中一條超前探水和匯水,另一條用來安全撤人。雙巷間每隔30~50m掘1個聯絡巷,並設擋水牆。

四、鑽孔超前距和止水套管長度的確定

沿岩層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時,按下錶確定探水鑽孔超前距離和止水套管長度。

五、防治構造水措施

當井下巷道穿過與河流、湖泊、溶洞、含水層等存在水力聯絡的導水斷層、裂隙(帶)、陷落柱等構造時,應當探水前進。如果前方有水,應當超前預注漿封堵加固,必要時可預先構築防水閘門或者採取其他防治水措施。否則,不准施工。

穿過含水層段的井巷,應當按照防水的要求進行壁後注漿處理。

當回採工作面內有導水的斷層、裂隙或陷落柱時,應當按照規定留設隔水煤(巖)柱,也可以採用注漿方法封堵導水通道;否則,不准採煤。

1、防水牆(水閘牆)的構築

煤層內,原則上禁止探放水壓高於1mpa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水等。如確實需要,可以先建築防水閘牆, 並在閘牆外向內探放水;

(1)築牆地點的岩石應堅固無裂縫,如有風化鬆軟有裂縫的岩石,應全部清除。

(2)水閘牆四周要用手鎬或風鎬掏槽至完整的煤體或岩體;禁止放炮,以免造成裂縫。

(3)修築水閘牆時,四周應留灌漿孔,牆建好後應向四周灌注水泥砂漿,以便牆和四周圍岩膠結,防止漏水。

(4)為便於施工,在水閘牆下部應設放水管,便於牆固結前排放積水,牆固結後再關閉閘門,平面形水閘牆厚度一般不小於巷道寬度一半,用磚石砌築。

探明地下水源後應設法將威脅礦井生產的水源,有計畫地放出,放水前必須充分估計積水量,並根據礦井排水能力和水倉容量控制放水孔數量及放水孔的流量,以便把礦井或區域性地區的地下水疏幹,消除在採掘工作中發生突然湧水的可能性,目前所用的疏幹方法有地面預先疏幹,用鑽孔疏幹和利用巷道疏幹三種。

2、防水煤柱的留設

防水隔離煤、岩柱因作用不同,大致可分為以下幾種:

(1)井前隔離煤柱

為相鄰兩個可採煤層留設的防水煤層。這是為了一旦乙個礦井發生突水,鄰近礦井不致受到影響。再者,礦井開採年限不一樣,乙個礦井結束,不影響另乙個礦井的生產。

同時還能起到隔離通風,防火等其它安全作用。

(2)斷層防水煤柱

斷層防水煤(巖)柱:在導水或含水斷層兩側,為防止斷層水潰入井下而留設煤(巖)柱,或當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時,為防止含水層水潰入井下而留設的煤柱。

(3)與被淹井巷間的隔離煤柱

井下有時有區域性積水或被淹井巷積水很多。不能放乾時,也要留煤柱,使礦井生產地區與被淹地區隔開。

(4)防止潛水及流砂等流入巷道留設的煤柱

井下的採掘工作面有時離沖積層或地表很近,而沖積層有潛水及流砂,這時採掘工作面與沖積層應保持一定的距離,為此而必須留設一定尺寸的煤柱。

(5)其它防水煤柱

如水量較大的未封或封得不好的鑽孔煤柱,長期水位觀測孔及陷落區的防水煤柱等。

隔水煤柱尺寸的大小,應以既能抵住水的壓力,起到隔水作用,又盡可能減少煤柱損失為原則 。根據煤層的賦存條件,水源壓力、水量、地質構造,圍岩性質,採煤方法及岩層移動角等因素。按實踐經驗確定。

3、注漿加固

承壓含水層富水區、徑流帶、隔水層變薄帶、開採煤層實際隔水層厚度不能承受實際水壓值,疏水降壓難度大,不經濟,要採取注漿加固底板封堵水源補給通道,減少突水量,實現採掘安全。

(1)一般在受水威脅工作面下付巷,每隔60m~80m布置鑽場,在鑽場內以不同的方位和傾角分別向工作面上、中、下部位施工鑽孔;工作面較長時,可在上、下付巷同時布置鑽場,施工注漿孔。

(2)鑽孔數目:採用均勻布孔時,可按擴散半徑10~15m布設鑽孔;物探異常區適當加密布設鑽孔數量。

(3)鑽孔施工順序:按序次打孔注漿,即先施工第一序次鑽孔並注漿,相鄰鑽孔揭露同一含水層,間距不小於40m,以提高鑽孔利用率;然後根據一序次鑽孔水量和注漿量施工二序次鑽孔和檢查孔。

(4)鑽孔方位、傾角:鑽孔方位與傾角要盡量與裂隙面相垂直或斜交。

(5)鑽孔結構:根據孔深和終孔孔徑確定鑽孔結構,但應多留一級備用,一般不少於兩級。鑽孔開孔位置盡量選在岩層完整地段,開孔孔徑應比孔口管外徑大15~30mm。

孔口管垂直深度應大於採煤擾動破壞深度;閥門安裝在末級套管上,並與設計注漿壓力相匹配。

(6)鑽孔套管;一級管直徑146~159mm,下入煤層底板下5~8公尺,注漿凝固24小時後試壓合格,採取下行注漿鑽進下層底板下2~5公尺下入二級套管,二級管直徑89~127mm,仍採用注漿固孔24小時後進行試壓,合格後方可繼續鑽進。若下入二級管後注漿跑漿嚴重,則應考慮下**套管。

(7)終孔孔徑:不小於75mm。

(8)每個鑽場至少有乙個取芯鑽孔,以利於判層。岩芯要貼票,順次入箱儲存,經專業技術人員驗收後,岩芯方可處理。

六、探水主要安全技術措施

1、巷道在掘進中,必須堅持「有掘必探、先探後掘」的防治水原則,

2、探水前,必須加強探水附近巷道的支架,背好頂、幫,工作面打上堅固的頂柱,以防高壓水沖跨煤(巖)壁和支架。

3、施工前,電工必須對鑽機檢查維修,保證鑽機完好,裝置不失爆,將鑽機運到位,接好鑽機後,並做到風電閉鎖。

4、風筒必須接至打鑽地點,並保證足夠的風量,保證巷道的正常通風,打鑽時,必須有專職瓦檢員檢查瓦斯,保證施工地點及打鑽過程中瓦斯濃度都不得大於1.0%,否則停止作業,採取措施處理,正常後方可正常作業。

5、打鑽前要清理好巷道、水溝,並在附近安裝直通排程室**。

6、打鑽時,班組長必須攜帶可攜式報警儀,並懸掛在鑽機上方,加強對瓦斯的檢查,嚴禁瓦斯超限作業。

7、開始打鑽時,嚴格按給定的引數進行開孔,保證鑽孔符合施工要求。

8、打鑽時,要先給鑽機上水,鑽孔中水流出後,再進行開鑽,嚴禁幹打眼。

9、開鑽後,要做好鑽孔施工記錄,施工記錄包括深度、岩性、見水深度、水量、瓦斯湧出量等,並填好記錄。

10、鑽孔當班一次不能施工結束,必須將鑽桿全部退出,防止卡鑽。

11、乙個鑽孔施工結束,無水湧出時,必須用黃泥將眼口封堵,防止瓦斯湧出造成瓦斯積聚或超限。

12、探水時,如遇到鑽孔水壓、水量突然增大,應立即停止探水,固定鑽桿,嚴禁移動鑽機或拔出鑽桿。

13、為防止高壓水和碎石噴射或將鑽具壓出傷人,在水壓過大時,鑽進過程應採用反壓和防噴裝置,並用擋板背緊,工作面以防止套管和煤(巖)壁突然鼓出,擋板後面要加設頂柱和木垛,必要時還應在頂、底板堅固地點砌築防水牆。

14、探水眼深度不到5m即穿透積水區時,所有受水威脅地區人員全部撤出,並匯報礦排程室,等待指示後行動。

15、出現透水預兆時,必須立即撤出受水威脅地區人員,並向上匯報,採取措施處理,透水預兆有:

(1)工作面溫度降低,人感覺發涼;

(2)空氣潮濕,濕度增大;

(3)煤壁出現「掛紅」(水鏽)、「掛汗」(滲水)現象;

(4)前方聽見「嘶、嘶」的水叫等聲音;

(5)工作面壓力增大,支架變形、煤壁片幫、頂板冒頂、底鼓等現象;

(6)淋水、湧水增大等異常現象。

16、發生水災時採取的措施:

(1)立即撤出災區人員及受威脅區域人員到安全地點。

(2)立即組織救護和其他人力物力救援被淹人員、受困人員。

(3)搶救人員時應搞清水量,水流流動路線,被困人員及位置,注意防止二次透水。防止被困人員地點瓦斯積聚,及時疏通或強行排除被困人員所在地點的積水、浮煤、淤泥。

(4)水量太大超過礦井排水量時,主要排水裝置要採取一切辦法進行保護,並立即向礦領導及有關領導匯報。

17、跟班礦長必須現場指揮,發現異常及時匯報處理。

七、放水主要安全技術措施

1、放水時要有專人監視觀察水情,並攜帶報警儀,當出現有毒有害氣體超限時,必須立即採取措施處理,並向礦排程室。

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