國保煤礦
1102運輸巷探放水安全技術
措施編制：陳忠誠
審核：李彥波
礦長：熊順華
總工程師：崔巨集
安全礦長：任良龍
生產礦長：黃作江
編制時間：2023年3月12日
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說明礦井水災事故，直接威脅著礦工的生命安全以及造成較大的經濟損失，更為嚴重的是，可能會造成淹沒採區或礦井。
為預防礦井水災事故的發生，在採掘施工過程中，隨時掌握礦井水災的自然規律和摸清礦井水文地質情況，以利於控制和杜絕各種水災事故的發生。
1102運輸巷，是利用原老巷（k1探煤巷）30m從新維修好後，沿k1煤層布置的巷道，方位241°，掘170m到礦界保安煤柱邊界，該工程結束。採用工字鋼梯形支護，棚距0.75m（中對中）。
採用炮掘，刮板運輸機及皮帶運輸。巷道下淨寬3.2m，上淨寬2.
2m，淨高2.2m，淨斷面5.94㎡。
該巷，東面：1102運輸石門和副平硐軌道下山；南面：正在掘的1102回風巷；西、北面: 尚未開採。
水文地質情況：區內無河流和小溪及水利工程,有少量季節溝流。區內岩性主要為細砂岩、粉砂岩、粘土岩及碳質泥岩, 粘土岩及碳質泥岩遇水易泥化，迂斷層及裂隙帶，有滴、淋裂隙水。
地下水主要賦存於其上部風化帶和第四系破屑巖表層風化裂隙水及基岩岩溶水,由於風化帶發育不深且隨地形的變化,大部份地下水沿碎屑表層風化帶裂隙,在溝谷之中就近補給或排洩,或在地勢低窪處以泉點形勢排洩,地下水唯一以大氣降水補給。老窯繁多，積水範圍不很清楚，不過本礦為平硐開拓，斷層裂隙非常發育，積水經過裂隙通過平硐排出地面，在平硐以上大面積積水不存在，可能有區域性積水。
充水因素分析：
1、 大氣降水：是地下水主要的補給水源。含煤地層裸露，直接接受大氣降水補給，其充水強度和降水的強度及持續時間有著密切聯絡。降水成為礦井水的主要補給水源，對礦井湧水的影響較大。
2、 地表水：區內沖溝發育，切割較深，排洩條件好。有些沖溝常年有水，枯季流量較小，雨季暴漲。但地表水會沿地表裂隙滲入地下，進入礦井巷道，增大礦井湧水量。
3、 老窯水：區內老窯和小煤礦分布廣泛，且開採歷史悠久，已被關閉。老窯採空冒落造成地表開裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。
4、 第四系孔隙水：岩石破碎，透水性較強，特別在雨季水量猛增。
5、 礦井直接充水含水層：含煤地層與隔水段呈間互狀，雖富水性弱，但具一定的承壓性。
6、 斷層帶水：斷層破壞了地層的完整性、連續性，降低了岩石的力學強度。含煤地層主要以塑性岩石為主，受力後發生塑性變形，破壞以剪斷為主，常形成微張開甚至閉合的裂隙，斷層帶岩石膠結性中等，缺少對地下水儲存和運動的有效空間，含水性和導水性不強，但上覆地層斷層帶有一定含水性，導水性較好，可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水，加之礦床開採中，人工採礦裂隙大量出現，改變了斷層帶附近應力場和地下水的天然流場，地表水、地下水就有可能沿斷裂帶流入礦井。
礦井範圍內無大的河流、湖泊、水庫、水塘，溝谷小溪大部分具有季節性，主要靠泉水補給，對礦井無影響。
礦開採的是二疊系上統龍潭組煤層，對礦井直接充水的含水層是二疊系上統龍潭組，是裂隙水含水層，含水性弱，其上有隔水層與強含水層相隔，正常情況下與強含水層沒有水力聯絡，不存在強含水層的威脅。
地表水和大氣降水：礦地表水系按地形條件排洩，礦區範圍內排水溝暢通，地層又無大的裂隙，大氣降水是地下水的主要水源，對礦井湧水量的影響很大，據往年觀測，礦井正常湧水量在20m3/h ,雨季最大湧水量在50m3/h。
地下水：礦井直接充水的含水層是煤系地層本身的含水層，強含水層下有隔水層相隔，對礦井的影響較小，不會造成突水威脅。
斷層、鑽孔、岩溶水：根據我礦水文地質調查結論，礦區南東側有f1斷層通過，f1斷層走向北東，傾向北西，傾角60°左右，斷層性質為正斷層，距該巷較遠。礦區內次級構造不發育。
礦區範圍內另無大斷層、溶洞等，所以不存在斷層、岩溶水的威脅。今年地質隊對礦區進行了普勘，打鑽，封孔不好的大型鑽孔對礦井開採有突水威脅，但不在該巷道範圍內。
老窯積水：在礦區範圍內，老窯繁多，積水範圍不很清楚，不過本礦為平硐開拓，斷層裂隙非常發育，積水經過裂隙通過平硐排出地面，在平硐以上大面積積水不存在，可能有區域性積水，對礦井開採有突水威脅。
可採煤層4層（k1、k2、k3、k4），該巷布置在k1煤層中，k1煤層厚1.7～4.2m，一般厚3.0m。重點探清k1煤層中的老空區及老巷積水情況。
一、礦成立探放水領導小組
組長：崔巨集
成員：任良龍、李彥波、盧再全、陳忠誠、羅守艾、羅永強
成員分工：
1、崔巨集為探放水領導小組總指揮，負責全盤指揮工作。
2、任良龍、羅守艾負責探放水的具體施工。探放水隊等幾人協力完成。並負責打鑽地點的探放水牌闆的填寫。
3、李彥波、陳忠誠負責將每天的打鑽情況在探放水臺帳上做好記錄。打鑽時間、地點、打眼方位、角度、孔深、煤岩層位、有無頂鑽、噴孔現象、瓦斯情況等，都要記錄清楚。
二、鑽探機具：
1、鑽機
型號：煤礦用坑道鑽機zy-750
最大鑽深：150m
2、鑽桿直徑：42㎜
三、探放水設計及鑽孔引數：
探放水孔呈扇形布置，設計孔數為扇形5個以上，每次探深為50公尺，其中允掘距離為30公尺，超前距離為20公尺，依次迴圈進行。實際工作中可根據巖(煤)層的變化及探水情況適當調整。設計孔深及鑽孔具體引數詳見設計圖。
四、工作面遇到下列情況之一,必須確定探水線進行探水:
易造成礦井水災的水源是地表水和地下水，對礦井威脅最為嚴重的是地下水，地下水有含水層水、斷層水和老空水，因此，在礦井施工過程，尤其是巷道掘進施工應注意透水事故的發生，為防止礦井水災事故的發生，確保安全生產和財務不受損失，《煤礦安全規程》規定:礦井必須做好水害分析預報,堅持有疑必探,先探後掘的探放水原則,並規定採掘工作面遇到下列情況之一,必須確定探水線進行探水。
1、接近水淹或可能積水的井巷、老窯或相鄰煤礦時。
2、接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時;
3、開啟隔離煤柱放水時;
4、接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時;
5、接近有出水可能的鑽孔時;
6、接近有水的灌漿區時;
7、接近水文地質地段又情況不明時;
8、採掘工程接近其他有可能出水地區時;
五、防斷層水探水
區範圍內無大的斷層,若有斷層時必須進行防斷層探水,並採取以下安全措施:
1、 應核准斷層產狀、位置、分析斷層帶的富(導)水性,並在平面圖、剖面圖上確定斷層與採掘工作面的空間幾何關係。
2、 井巷通過導水或可能導水斷層前,必須超前探水,探水線(探水起點)至斷層交面的最小距離不得小於20公尺。
3、 當井巷通過含(導)水斷層時,要嚴防來壓冒頂突水或遲到突水(突泥沙),並及時採取相應的防水措施,如加強支護、砌碹等。
4、 對與強含水層連通的導水斷層,必須按規定留設防隔水煤柱。採掘工作面接近隔水煤柱前,要複查煤柱的可靠性。
六、探放水探眼的布置和超前距離
探眼的布置和超前距離,應根據水位高低,煤(巖)層厚度和硬度進行規定。
1、 鑽孔一般應按扇形布置如圖
安全外圍線
4 (4
22掘進頭11
3 (3)
安全外圍線 55
允許掘進距離超前距
(30m) (20m)
50m)
鑽孔成呈扇形布置在巷道前方
2、 鑽孔布置與孔數
根據地質條件和積水區的位置,以能保持安全巖(煤)柱厚度,防止漏探和實現安全、經濟、快速為原則來確定鑽孔布置方式與孔數。
對於工作面前方和左右兩側均受水威脅的巖(煤)層,鑽孔按扇形布置,當積水區肯定在一側時,鑽孔可按半扇形布置。中厚以上煤層掘進探水,同時要考慮垂直方向和密度,使鑽孔進入頂板圍岩。探老塘水,探後掘進停掘處的鑽孔眼距不得超過3公尺,以防漏探。
探斷層水,開孔位置必須在防水煤柱外和斷層應力影響帶以外,以防煤巖破碎出水後不易控制。
鑽孔個數以保證必要的密度為準則,一般不得少於五個。
3、 鑽孔深度與超前距離
探水鑽孔眼底至掘進工作面的距離不得小於20公尺的超前距離,鑽孔深度一般在50公尺,一次打孔後可連續掘進30公尺。
4、 鑽孔直徑
從探、排有效又防止沖垮巖(煤)壁和放水過大的原則出發,孔徑以不大於75mm為宜。
5、 探水起點30公尺, 巖煤層中不得小於20公尺,情況不清楚時,探水線至推斷積水區的距離:煤層中不得小於60公尺。
七、採掘工作面接近積水區時,單靠探放水來保證安全是不夠的,還必須在掘進期間採取安全措施加以防範:
1、探水巷道的掘進斷面不宜過大,以縮小受壓面積,同時應有兩個以上安全出口,用於通風、流水和撤人,一般情況下應雙巷掘進。
2、掘進巷道坡度不准起伏不平,以免低處的水流不出去,施工人員有被堵的危險。
3、上山方向水害威脅未消除或正在探水時,為保證下山工作人員的安全,應暫停其工作,等水害消除後再繼續工作。
4、探到老空並已入水的掘進工作面,如果不能馬上與老空掘透而在幾天後再掘進時,應重新打2-3個檢查孔,以免原有的鑽孔坍塌堵塞而重新積水,切不可貿然掘進。
5、探水巷道必須嚴格掌握巷道掘進方向,沿著探水孔的中心線掘進,以免造成超前距和幫距縮小而遭遇老空透水,如因地質變化必須偏離時,應進行補充鑽探或採取其它措施予以補救。
6、大部分積水已經放出,還應注意盲巷老空積水或因斷層的隔離而形成的孤立積水區。
7、打眼沿釺杆向外流水時,應停止工作,不准拔出或搖晃釺杆,要設法固定,並向排程室匯報,聽候處理。
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