探放水鉆孔設(shè)計(jì)

1、瀘縣雨壇鎮(zhèn)鐵丁山煤礦探放水鉆孔設(shè)計(jì)瀘縣雨壇鎮(zhèn)鐵丁山煤礦探放水鉆孔設(shè)計(jì)探水鉆孔的布置（一）探放水的主要參數(shù)1超前距探水時(shí)從探水線開(kāi)始向前方打鉆孔，一次打透積水情況少見(jiàn)，常是探水掘時(shí)再探水再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行。而探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面一段距離，該距離稱超前距）。2 允許掘時(shí)距離經(jīng)探水證實(shí)無(wú)水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度稱允許掘進(jìn)距離。3幫距幫距是指使巷道兩幫與可能存在的老窯積水之間保持一定的安全距離，即呈扇布置的最外側(cè)探水孔所制的范圍與巷道幫的距離。其值應(yīng)與超前距相同，超前距一般采用20m在薄煤層中可縮短，但不得小于8m，也可用下式計(jì)算：式中 a超前距， m；A安全系數(shù)，一般取2 5；L巷

2、道跨度（寬或高取大值），m；P水頭壓力， MPa；Kp煤的抗張強(qiáng)度， MPa。4鉆孔密度（孔間距）它指允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上探水鉆孔之間的間距，不超過(guò)3m，以免漏掉老窯巷道。（二）探放水孔布置方式探水鉆孔的布置方式和巷道類型、煤層厚度與產(chǎn)狀有關(guān)，情況不同時(shí)，布置方式也有所不同?？偟恼f(shuō)來(lái)，探水鉆孔的布置從平面上看，主要有扇形和半扇形兩種。1扇形布置巷道處于三面受水威脅的地區(qū)，進(jìn)行搜索性探放老窯水，其探水鉆孔多按扇形布置，探水鉆孔之間的平面夾角， 一般在 70 150，使巷道前進(jìn)方向及左右兩側(cè)需要保護(hù)的煤層空間均有鉆孔控。2半扇形布置對(duì)于積水肯定在巷道一側(cè)的探水地區(qū)，探水鉆孔可呈半扇形布置。半扇

3、形的鉆孔向巷道一側(cè)撒開(kāi)，使巷道一側(cè)需要保護(hù)范圍內(nèi)的煤層空間有鉆孔控制。（三）探水與掘進(jìn)的配合1雙巷掘進(jìn)交叉探水因積水區(qū)在上方，上山巷道三面受水威脅，一般應(yīng)雙巷掘進(jìn)。其中一條適當(dāng)超前探水、泄水，另一條隨后，用來(lái)安全撤人。雙巷之間每隔30m50m掘一聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水半墻，以便在其中一條上山出水時(shí)，水不會(huì)竄到另一條上山中去。2雙巷掘進(jìn)單巷超前探水在傾斜煤層中進(jìn)平巷時(shí)，一般是用上方巷道超前探水，探水鉆孔布置成扇形，下方巷道為泄水巷，兩巷之間每隔30m50m掘一聯(lián)絡(luò)巷。3平巷與上山配合探水在煤層內(nèi)，準(zhǔn)備回采工作面時(shí)，平巷（上風(fēng)道）應(yīng)先探水，掘到位置后，然后再施工開(kāi)切眼，這樣既減少開(kāi)切眼掘進(jìn)危險(xiǎn)性，又減少

4、開(kāi)切眼掘進(jìn)時(shí)的探水工作量。4隔離式探水在水量大、水壓強(qiáng)、煤層松軟和節(jié)理發(fā)育的情況下，直接探水很不安全，需要采取隔離式探水，如開(kāi)掘石門(mén)時(shí)，在石門(mén)中預(yù)先探放水或在巷道迎頭砌隔水墻，在墻外探水。此外當(dāng)相鄰煤層間距大于 20m時(shí)，還可采用隔層打孔的方法，探放另一煤層的老窯水。探放老空水鉆孔，應(yīng)按巷道的設(shè)計(jì)方向在其水平面和豎直面內(nèi)呈扇形布置；鉆孔應(yīng)成組布設(shè)，其孔數(shù)視超前距和幫距而定。豎直扇形面內(nèi)鉆孔間的終孔垂距不得超過(guò)1.5m。水平扇形面內(nèi)各組鉆孔間的終孔水平距離不得大于3m。探水鉆孔的最小超前距或幫距一般不得小于10 20m。一般傾斜煤層平巷的探放水孔，應(yīng)呈半扇面形布置在巷道正前和上幫。傾斜煤層上山巷

5、道探放水孔，呈扇面形布置在巷道的前方。探放斷層水及底板巖溶水的鉆孔，必須沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置；底板方向的鉆孔不得少于 2 個(gè)。探放水鉆孔除兼做堵水或疏水用外，終孔孔徑一般不得大于58mm。巷道接近可能導(dǎo)水的老鉆孔探水線時(shí)， 應(yīng)向老鉆孔布設(shè)扇形探水鉆孔。 對(duì)水壓大于 1 MPa的斷層水、陷落柱水或強(qiáng)含水層水， 不宜沿煤層布置探放水鉆孔。必要時(shí)按煤礦防治水工作條例第 17 條五、六兩款的規(guī)定執(zhí)行。探放水鉆孔的布設(shè)必須遵循以下原則：探老窯水。探水鉆孔應(yīng)成組布設(shè)，并在平面( 如煤層厚大于3m，還要考慮立面 ) 圖上呈扇形。鉆孔終孔位置一般可考慮滿足平距3m為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過(guò)1.

6、5m。探放斷層及底板巖溶水的鉆孔，必須沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于 2 個(gè)。探水鉆孔除兼作注漿堵水孔或疏水用孔外，終孔孔徑一般不得大于58mm。探水鉆孔超前距離和止水管長(zhǎng)度應(yīng)符合以下要求：1、探放小窯老窯積水和本礦老空區(qū)積水的超前鉆孔，其超前距規(guī)定如下：水平巷道厚煤層及中厚煤層中掘進(jìn)時(shí)，探水鉆孔超前距為 15 20m；薄煤層中掘進(jìn)時(shí)，探水鉆孔超前距為 1015m；巖石中掘進(jìn)時(shí)，探水鉆孔超前距為 10m；防探老空水（一）查明有無(wú)漏填、錯(cuò)填的積水老硐、老塘和廢棄井巷。在采掘工程平面圖上標(biāo)明積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具體位置和積水外緣標(biāo)高， 并外推 60 米用紅線圈出積水老空區(qū)的警戒線

7、。（二）以平面圖、剖面圖確切反映積水區(qū)與采掘工作面的空間關(guān)系。對(duì)于緩傾斜、近水平復(fù)煤層或厚煤層分層回采的上覆采空區(qū)， 應(yīng)繪制小等高距的采空區(qū)底板等深線圖，以表明積水區(qū)的構(gòu)造和形狀，要分析其主要的充水因素，預(yù)計(jì)可能的積水量和動(dòng)水量。（三）掘進(jìn)工作面進(jìn)入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實(shí)際邊界 20 米處停止掘進(jìn)，進(jìn)行打鉆放水，在確證積水已被基本放凈后，才允許繼續(xù)掘進(jìn)。（四）探放水鉆孔必須具有孔口控水裝置。探放大范圍老空水或工作面上方的老硐水時(shí)，應(yīng)預(yù)計(jì)各放水孔的最大放水量，以供生產(chǎn)部門(mén)合理組織排、放水使用。（五）探水或接近老空積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷的積水前，安監(jiān)部門(mén)必須制定防止瓦斯和

8、其他有害氣體溢出傷人的專門(mén)措施。防探底板水（一）當(dāng)煤層底板以下賦存高水壓巖溶或裂隙含水層 ( 組) 時(shí)，必須預(yù)防底板突水或巖溶泥石流涌出。采掘前，必須具備勘探或補(bǔ)充勘探資料，水文地質(zhì)條件要基本清楚。（二）全面整理已有勘探、生產(chǎn)資料、分析研究含水層 ( 組) 的含水性特征和已采掘區(qū)的突水規(guī)律，并在采掘地質(zhì)說(shuō)明書(shū)中，對(duì)可能發(fā)生的水害及預(yù)防措施提出建議。（三）編制隔水層或相對(duì)隔水層等厚線圖( 包括水文地質(zhì)實(shí)際材料 ) 。（四）預(yù)測(cè)有突水可能的危險(xiǎn)區(qū)。（五）預(yù)計(jì)最大涌水量，并采取相應(yīng)擴(kuò)大排水措施。（六）底板隔水層厚度達(dá)不到安全開(kāi)采要求時(shí)，原則上必須進(jìn)行疏水降壓開(kāi)采。有條件時(shí)，也可采取在加強(qiáng)排水能力前提

9、下的分區(qū)隔離開(kāi)采。（七）在可能有巖溶泥石流突出的地段采掘時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)前兆觀察和探放，如有異常，應(yīng)及時(shí)采取有效措施。防探斷層水（一）應(yīng)核準(zhǔn) ( 包括補(bǔ)鉆探明 ) 斷層產(chǎn)狀、位置，分析斷層帶的富 ( 導(dǎo) ) 水性，并在平面圖、剖面圖上確定斷層與采掘工作面的空間幾何關(guān)系。（二）井巷通過(guò)導(dǎo)水或可能導(dǎo)水?dāng)鄬忧埃仨毘疤剿?。探水線 ( 探水起點(diǎn) ) 至斷層交面線的最小距離不得小于 20 米，水壓大于 20 公斤力時(shí)應(yīng)按比例增大（三）當(dāng)井巷通過(guò)含 ( 導(dǎo) ) 水?dāng)鄬訒r(shí)，要嚴(yán)防來(lái)壓冒頂突水或遲到突水 ( 突泥砂 ) ，并及時(shí)建議采掘部門(mén)采取相應(yīng)的防水措施，如加強(qiáng)支護(hù)、砌、注漿封閉等。（四）對(duì)與強(qiáng)含水層連通的導(dǎo)

10、水?dāng)鄬?，必須按?guī)定留設(shè)防隔水煤柱。采掘工作面接近斷層煤柱前，要復(fù)查煤柱的可靠性。斷層防隔水煤柱的留設(shè)方法，參見(jiàn)礦井水文地質(zhì)規(guī)程附錄八。開(kāi)拓下山防探水（一）下山開(kāi)拓前必須充分調(diào)查、分析研究下山所在地質(zhì)構(gòu)造和含水層的富水性，繪制開(kāi)拓下山地段的預(yù)想水文地質(zhì)剖面圖。（二）下山頂、底板存在高壓富含水層或充水構(gòu)造帶時(shí)，應(yīng)在開(kāi)拓之前沿下山軸線一側(cè)，進(jìn)行專門(mén)的水文地質(zhì)勘探工作，查清含水層或充水構(gòu)造的富水性及下山可能承受的水壓，并保留一定數(shù)量的勘探鉆孔，進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。（三）預(yù)計(jì)下山的最大涌水量。（四）在揭穿下山前方富含水層或強(qiáng)充水構(gòu)造帶時(shí)，應(yīng)采取安全技術(shù)措施，如：疏放降壓、預(yù)注漿等。（五）掘下山前，應(yīng)對(duì)其上或能

11、發(fā)生的積水進(jìn)行調(diào)查，防止上方積水由于人為和自然的原因，導(dǎo)入下山造成傷亡事故的發(fā)生。防沖積層 ( 松散層 ) 水（一）當(dāng)含可采層的煤系巖層露頭被沖積層特別是被厚沖積層覆蓋時(shí)，對(duì)第一開(kāi)采水平以上受采動(dòng)影響范圍內(nèi)的沖積層的層次、層厚、含水量和隔水層的巖性特征，水位、水量、水質(zhì)等情況，都要基本清楚，否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘探加以查明。（二）在沖積層底部無(wú)富含水層的情況下，可按礦井水文地質(zhì)規(guī)程附錄八的方法留設(shè)風(fēng)化帶防隔水煤 ( 巖) 柱。在沖積層底部有富含水層時(shí)，必須按水體下采煤有關(guān)要求解決。（三）在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤系露頭風(fēng)化帶深度或上覆沖積層厚度變動(dòng)較大，需要提高或降低開(kāi)采上限，縮小或擴(kuò)大風(fēng)化帶防隔水煤

12、( 巖) 柱時(shí)，都要按規(guī)定報(bào)批。防鉆孔水（一）為防止鉆孔突出，年初對(duì)本年度采掘范圍內(nèi)所有穿越煤層頂，底板富含水層的鉆孔，核查其封孔報(bào)告書(shū)或封孔資料，分析判定封孔質(zhì)量。（二）對(duì)查出的封閉不良的鉆孔，要建立臺(tái)帳，并根據(jù)不同情況，在與采掘工作面相遇前，分別采取掃封孔、井下探水、留設(shè)隔水煤柱等措施。走向長(zhǎng)壁工作面防探頂板水回采工作面頂板導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)分布有含水層時(shí)，應(yīng)做到以下各點(diǎn)：（一）采前要查明充水因素，提出防探頂板水的措施意見(jiàn)，并預(yù)計(jì)涌水量。（二）應(yīng)特別注重提前做好下列地段或部位的探放水工作。l 、新井、新水平、新彩區(qū)的首采工作面。2、充水?dāng)鄬踊蛳蛐?、背斜的扭曲部位?、地表水、老塘水、老硐水、

13、老窯水對(duì)回采有可能充水的地段。鉆機(jī)選型探放水選用先進(jìn)的MK4 型液壓全自動(dòng)鉆機(jī)。隔水煤柱選擇根據(jù)煤礦安全規(guī)程、煤礦防治水工作條例及有關(guān)探放水的規(guī)定，同時(shí)依據(jù)探放水經(jīng)驗(yàn)，留設(shè) 20m隔水煤柱。鉆窩及泵窩的布置在工作面 24 m 時(shí)停掘，靠上幫，垂直布置一鉆窩，長(zhǎng)4 m，寬 4 m，高 2.2 m ，全錨網(wǎng)加錨索支護(hù)，并套上金屬梯形棚子。在下幫布置 2 個(gè)泵窩，要求長(zhǎng)3m，寬 3 m，高 2 m，泵窩底部低于巷道底板2.0 m ，實(shí)施全錨網(wǎng)支護(hù)。鉆孔布置在鉆窩迎頭共設(shè)計(jì)放水孔3 個(gè)，見(jiàn)圖 1，其中 1 號(hào)孔居中并垂直于工作面巷，2 號(hào)、3 號(hào)孔扇形分列在兩邊，均與1 號(hào)孔呈 25夾角，鉆孔開(kāi)孔高度

14、1m，終孔位置為工作面巷頂板以下 0.4m 處， 3 孔傾角以實(shí)測(cè)標(biāo)高計(jì)算后確定。如果前兩個(gè)放水孔已達(dá)到放水目的，第3 個(gè)孔不再施工。鉆孔結(jié)構(gòu)三個(gè)鉆孔結(jié)構(gòu)相同見(jiàn)圖2，設(shè)計(jì)鉆窩前煤柱20m，下110 mm的套管 10m，前方鉆孔 56mm。套管外端接 4 寸閥門(mén)，再接孔口密封裝置（防噴裝置）以保證有控制放水。放水鉆孔堵孔嚴(yán)重，達(dá)不到放水效果時(shí)，需要在原套管內(nèi)下第二層 73mm套管，套管長(zhǎng) 22 m，一直下至采空區(qū)內(nèi)，如圖 3 所示。圖 2鉆孔結(jié)構(gòu)及孔口裝置示意圖圖 3雙套管結(jié)構(gòu)示意圖探水施工（ 1）開(kāi)孔。開(kāi)孔前要重新標(biāo)定鉆機(jī)定軸方位和傾角，然后用42mm鉆桿，接 130mm鉆頭開(kāi)孔。鉆進(jìn)至10.3m 時(shí)停鉆，準(zhǔn)備下套管。（2）注漿固套管。將 110mm長(zhǎng) 10m套管前方接