第三節(jié)巷道通過含水層的施工方法

第三節(jié)巷道通過含水層的施工方法第一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一本節(jié)主要內(nèi)容

一、概述二、地面防治水三、井下防治水四、突水事故處理2023/6/42第二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一一、概述

1.廣東興寧市大興煤礦“8.7”特別重大透水事故

2005年8月7日，廣東梅州興寧大興煤礦發(fā)生嚴重透水事故，造成123名礦工被困井下。經(jīng)過23天日夜搶救，僅找到6具遺體。原因：頂著水庫采煤，傾角大，抽冒導通。（一）近年來發(fā)生的特大突水事故2023/6/43第三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2.山西左云新井煤礦5.18特別重大透水事故2006年5月18日19時36分，山西省大同市左云縣張家場鄉(xiāng)新井煤礦發(fā)生特別重大透水事故，造成56人死亡，直接經(jīng)濟損失5312萬元。直接原因：采空區(qū)附近作業(yè)，未采取探放水措施，破壞安全煤柱。2023/6/44第四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

2005年12月2日23時40分，河南省洛陽市新安縣寺溝煤礦發(fā)生特別重大透水事故，造成35人死亡，7人下落不明，直接經(jīng)濟損失973萬元。直接原因：非法進入礦井邊界煤柱，導通老窯水及地表水。3.河南洛陽新安寺溝煤礦"12.2"特別重大透水事故2023/6/45第五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2007年7月29日8時30分左右，河南陜縣支建礦業(yè)有限公司支建煤礦東風井發(fā)生透水事故，69人被困，后經(jīng)搶救，被困礦工全部獲救。直接原因：因河床水通過采空區(qū)涌入井下造成，透水量3000立方米。4.河南省陜縣支建煤礦東風井透水事故2023/6/46第六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2010年3月1日7時29分,內(nèi)蒙神華烏海能源有限公司駱駝山煤礦，16層回風巷掘進工作面發(fā)生透水事故，造成32人死亡。直接原因：在施工中井下16號煤層掘進工作面底板奧灰水突水。5.神華集團“3.1”駱駝山煤礦透水事故2023/6/47第七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2010年3月28日14時30分許，山西王家?guī)X煤礦發(fā)生透水事故，153人被困，115人獲救，38人遇難。直接原因：沒有嚴格執(zhí)行探放水規(guī)定，導通老空水。6.山西王家?guī)X煤礦透水事故2023/6/48第八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一7.開灤范各莊礦水患治理1984年6月2日，開灤范各莊2171綜采工作面發(fā)生世界采礦史上罕見的陷落柱突水事故，最大瞬時水量達648m3/min，致使范各莊及周邊3對礦井被很快淹。為救災復礦，調(diào)集了全球最權(quán)威的專家和世界上最大的水泵進行搶險，地面注漿封堵工程的規(guī)模和場面也是空前的。水患治理工程及相關工作歷時近一年，直接和間接損失超過5億元。2023/6/49第九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2023/6/410第十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（二）我國煤礦水害區(qū)分布及特征1.華北石炭二疊紀煤田的巖溶——裂隙水水害區(qū)；2.華南晚二疊紀煤田的巖溶水水害區(qū)；3.東北侏羅紀煤田的裂隙水水害區(qū)；4.西北侏羅紀煤田的裂隙水水害區(qū)；5.西藏、滇西中生代煤田的裂隙水水害區(qū)；6.臺灣第三紀煤田的裂隙—孔隙水水害區(qū)。2023/6/411第十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一我國煤礦水害區(qū)分布及特征2023/6/412第十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一充水“水源”充水“通道”充水“強度”水源：大氣降水、地表水、地下水、老窯水等。通道：陷落柱、斷裂帶、隱伏露頭、頂板冒落帶、地面巖溶疏干塌陷帶、封孔質(zhì)量不良的鉆孔等。（三）礦井充（涌、突）水條件2023/6/413第十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

1.礦井水的來源形成水害的前提是必須要有水源。礦井水的來源主要有以下幾種：

⑴地表水大氣降水滲入或流人，往往是開采地形低洼且埋藏較淺煤層的主要水源，在雨季表現(xiàn)得尤為明顯。地面河流、湖泊、水庫、池塘水也會滲入和流人井下成為礦井水。地表水能否成為礦井水源，除開采深度條件外還與地層構(gòu)造和采煤方法有關。

⑵地下水2023/6/414第十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一有些巖層具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我們把它叫做含水層。流砂層和礫石層中的水叫孔隙水，石灰?guī)r含水層中的水叫溶洞水，砂巖中的水屬于裂隙水。地下水是可以流動的并不斷接受地表水的補給，開采越深水壓越高、裂隙溶洞越大、含水越豐富，它是井下最直接、最常見的水源。井下巷道或采煤工作面一旦揭露這些含水層，水便會發(fā)生突出，危害性較大。

⑶老空水過去采過的小煤窯以及礦井廢棄的舊巷道常常2023/6/415第十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一有很多積水。當采掘工作面與它們打透時，很短時間內(nèi)會有大量水涌人，來勢兇猛，造成透水事故，破壞性很大。

⑷斷層水巖層斷裂形成斷層，有的斷層帶內(nèi)會積存水。斷層還常將不同的含水層連通，有的甚至與地表水相通。當開拓掘進或采煤接近或揭露這樣的斷層時，斷層水便會涌出。

2.透水事故的易發(fā)地點水災事故通常也叫透水事故。透水事故的易發(fā)2023/6/416第十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一地點有：(1)接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱等地點。(2)接近水淹或可能積水的井巷、老空區(qū)或相鄰煤礦的地點。(3)接近可能與河床、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相近的斷層破碎帶的地點。

(4)打開隔離煤柱放水的地點。(5)接近可能出水的鉆孔的地點。(6)接近有水的灌漿區(qū)的地點。2023/6/417第十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

礦井發(fā)生透水前，一般都有一些異常的表現(xiàn)：1.掛紅在煤(巖)裂隙表面附著有暗紅色的水銹。

2.掛汗煤(巖)壁上凝結(jié)有水珠，說明此時巷道接近積水區(qū)。但有時空氣中的水分遇到低溫煤(巖)壁也會掛汗，這是一種假象。所以，遇到掛汗時，要辨別真?zhèn)?，其辨別方法是剝?nèi)ヒ槐?，觀察新暴露面是否也有潮氣，若有則是透水預兆。（四）礦井發(fā)生透水前的預兆2023/6/418第十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一3.煤壁變冷工作面接近大量積水時，氣溫驟降，煤壁發(fā)涼，人一進去就有陰冷的感覺，時間愈長愈感到陰涼。

4.出現(xiàn)霧氣

當巷道溫度很高時，積水滲到煤壁后引起蒸發(fā)而形成霧氣。

5.水叫

采煤工作面若在煤壁、巖層內(nèi)聽到“吱吱”的水叫聲，說明已接近高壓積水區(qū)。若是煤巷掘進，2023/6/419第十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一則透水即將發(fā)生，這時必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅的人員。

6.頂板淋水加大

這表明已接近積水區(qū)。

7.頂板來壓，底板鼓起。8.水色發(fā)渾，有臭味

這是接近老空區(qū)積水的象征。

9.工作面有害氣體增加

積水區(qū)向外散發(fā)出瓦斯、二氧化磷和硫化氫等有害氣體。2023/6/420第二十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一10.裂縫出現(xiàn)滲水

如果出水清凈，則離積水區(qū)較遠；若出水渾濁，則離積水區(qū)已近。2023/6/421第二十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一1.發(fā)生水災事故后，應立即組織撤出受災區(qū)和災害可能波及區(qū)域的全部人員。2.迅速查明水災事故現(xiàn)場和突水情況，組織有關專家和工程技術(shù)人員分析形成水災事故的突水水源、礦井充水條件、過水通道、事故將造成的危害及發(fā)展趨勢，采取針對性措施，防止事故影響的擴大。3.堅持以人為本的原則，在水災事故中若有人員被困時，應制定并實施搶險救人的辦法和措施，礦（五）礦井水災事故的應急處置2023/6/422第二十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一山救護和醫(yī)療衛(wèi)生部門做好救助準備。4.根據(jù)水災事故搶險救援工程的需要，做好搶險救援物資準備和排水設備及配套系統(tǒng)的調(diào)配和組織協(xié)調(diào)工作。5.確認水災已得到控制并無危害后，方可恢復礦井正常生產(chǎn)狀態(tài)。2023/6/423第二十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（六）礦井水害類型

1.礦井水害名詞⑴礦井突水：凡因井巷、工作面與含水層、被淹沒巷道地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故，稱為礦井突水。

⑵礦井水害：凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。2023/6/424第二十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

2.礦井水害類型

⑴地表水水害⑵老空水水害⑶孔隙水水害⑷裂隙水水害⑸巖溶水水害（薄層灰?guī)r、厚層灰?guī)r）注意：多數(shù)礦井水害往往是由2～3種水源造成的，單一水源的礦井水害很少。2023/6/425第二十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一預測預報：通過相應的地質(zhì)工作隊礦井水文地質(zhì)條件進行分采區(qū)、分工作面進行評價圈定安全區(qū)、臨界危險區(qū)和危險區(qū)。有疑必探：在預測預報的基礎上，對沒有把握的區(qū)域或塊段采用物探、化探、鉆探等方法進行綜合探查，以探明水害疑點或可疑作業(yè)區(qū)域。先探后掘：在綜合探查的基礎上，在確保巷道掘進或工作面回采沒有水患威脅時，可實施掘進及回采作業(yè)。先治后采：在綜合探查的基礎上對有水害隱患區(qū)域，必須采取有針對性的措施，直至完全消除水害威脅后才能組織正常作業(yè)。（七）礦井水害防治技術(shù)

1.礦井防治水的基本方針

⑴煤礦水害防治以“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”為基本原則，并根據(jù)礦井水害實際情況制定相應的“防、堵、疏、排、截”綜合防治措施。

2023/6/426第二十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一防留設煤柱、改變采煤方法堵超前注漿封堵、封閉或加固隔水層疏疏干沖水源、疏水降壓排安全可靠的排水系統(tǒng)、資源綜合利用截溝渠、堤壩、防水帷幕等截流措施

⑵根據(jù)礦井水害實際情況制定相應的“防、堵、疏、排、截”綜合防治措施2023/6/427第二十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2.礦井防治水的基本技術(shù)路線

礦井建設中（前）：應進行礦井水文地質(zhì)綜合勘探，查清礦井的水文地質(zhì)條件；預測評價礦井涌水量，進行礦井防排水系統(tǒng)的設計。在此基礎上根據(jù)礦井的未來(如5年)采掘計劃制定礦井的總體防治水規(guī)劃，確定不同階段防治水項目。

開采過程中：應建立水害安全保障體系，包括物探、鉆探、注漿設備、排水設施、水閘門、水閘墻、防治水組織結(jié)構(gòu)、安全避災路線等，以及巷道掘進前方超前探測、采區(qū)采面精細探查，以查清掘進頭、采區(qū)及工作面的水文地質(zhì)條件，并對有突水危險的工作面進行突水監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整優(yōu)化防治水方案，編寫救災預案。

閉井前：要對礦井閉井安全條件進行評價，制定礦井關閉過程安全措施，監(jiān)測擬關閉廢井與鄰近礦井水情水況，制定廢棄礦井水防范措施。并將廢棄礦并采空區(qū)準確地標繪在地質(zhì)圖、采掘工程平面圖等圖紙上，同時將相關資料報送上級管理部門進行備案。2023/6/428第二十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一二、地面水防治2023/6/429第二十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（一）地面防洪調(diào)查煤礦企業(yè)必須查清礦區(qū)及其附近的地面水流系統(tǒng)的匯水情況、疏水能力和有關水利工程的情況，掌握當?shù)貧v年降水量和最高洪水位的資料，建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。調(diào)查研究時，要掌握以下情況：1.掌握礦區(qū)地形條件。（河流分布、已有防水工程、低洼地帶、煤層和含水層露頭、地表塌陷裂縫等）2.掌握當?shù)貧v年的降水量和最高洪水位。2023/6/430第三十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（二）地表水防治措施

措施：堤壩、溝渠等疏通水路；標高加高；排洪站。1.井口及工業(yè)場地的防洪與泄洪

井口及工業(yè)場地(包括風井)是煤礦生產(chǎn)的咽喉與腹地，為保證在任何情況下均使井口和其他地面設施不至于被洪水淹沒，井口和各種工業(yè)建筑物的基礎標高，均應高于當?shù)貧v年最高洪水位。防護類型安全超高/m平原區(qū)0.5丘陵、山區(qū)1.0工業(yè)場地及居民區(qū)0.5煤礦設施的防洪安全高度表2023/6/431第三十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

2.修筑排洪渠

位于山麓或山前平原地區(qū)的礦井，在多雨季節(jié)山洪暴發(fā)，有大量洪水流人礦區(qū)，積水下滲，造成井下大量涌水，這就需要修筑地面引洪渠網(wǎng)，防止洪水進入煤層開采段或礦區(qū)內(nèi)。一般可在礦區(qū)上方山坡垂直于來水方向修建排洪渠，攔截洪水。排洪渠可大致沿山型等高線布置，并保持適當?shù)钠露龋蟾鶕?jù)地形特點將洪水引出礦區(qū)。2023/6/432第三十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一徐州賈汪礦區(qū)，東、西、北三面環(huán)山，地表水是充水巖溶含水層的主要補給水源，匯水面積達234.11km2，山洪約一小時就可涌入礦區(qū)，每到雨季極易遭受洪水危害以致淹井，后在井田外圍修筑了43km長的環(huán)形排洪溝，疏導地表水，才免受洪水威脅，從而保證了煤礦安全生產(chǎn)。修筑排洪渠2023/6/433第三十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

3.河床鋪底

當河槽底下局部地段出露有導水很好的充水層或塌陷坑時，為了減少地表水及第四系潛水對礦井充水層的補給，可在漏水地段鋪筑不透水的人工河床。京西門頭溝。2023/6/434第三十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一京西門頭溝礦經(jīng)驗：

⑴在溝渠中鋪底三層。底層是韌性防漏層，厚度在25cm以上，用黃土壓實而成；中間是伸縮層，用厚20cm砂夾石(砂石比為3:7)鋪設，以防止底層翻漿，在冬季則可防止溝底凍裂；上層是用水泥砂漿及河卵石構(gòu)筑，厚度在35cm以上，能抵御流速6m/s的水流沖刷。

⑵按水量與坡度確定溝渠斷面，在上游建筑攔水壩以降低流速，位水速限制在6m/s以下，可防止急流沖毀下游工程利泥沙在下游淤積。2023/6/435第三十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一4.填堵陷坑

礦區(qū)的巖溶洞穴、塌陷裂縫和廢棄的小煤窯等，都可能在地面形成塌陷坑和較大的縫隙。它們極易成為雨水或地表水流入井下的通道。因此，必須采取防治措施，一方面要防止地面積水，另一方面對于面積不大的塌陷裂縫和塌陷坑要及時填堵。其主要方法：2023/6/436第三十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑴填塞塌陷裂縫

可沿縫挖溝，深度為0.4～0.8m，裂縫邊緣兩側(cè)各寬0.3～0.5m，縫內(nèi)填入石塊或片石，上部用3:7的灰土填塞夯實。⑵填堵塌陷坑

有的塌陷坑漏水十分嚴重，對生產(chǎn)影響極大。如湖南漣邵斗笠山礦香花臺井，每逢洪水季節(jié)，山洪水直接從地面塌陷區(qū)滲入地下，涌入礦井，使礦井涌水量急劇增加。2023/6/437第三十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一5.修筑防洪堤隔絕水源

當?shù)V區(qū)含煤地層中的可采煤層距離沖積層水及地表很近時，而旦在潛水含水層下部具有穩(wěn)定隔水層的情況下，地表水與沖積層水隨時都有灌入礦井的危險。宜洛煤田防洪堤2023/6/438第三十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

6.注漿截流堵水

富水含水層與地表水保持經(jīng)常性水力聯(lián)系的礦區(qū)，在井巷施工中，有的地段用水量很大，對安全生產(chǎn)、施工條件和設備的維護等都很不利。為了防止地表水的滲透補給，可用注漿手段截流堵水。如山東棗莊礦區(qū)的郭東井田，第九層灰?guī)r露頭直接出露于譚家河河床內(nèi)，構(gòu)成河水補給井下的良好通道。在譚家河“九灰”露頭地段進行投鹽連通試驗觀測，測得河水通過灰?guī)r裂隙流向井下的速度為1000m/d，礦井投產(chǎn)以后，經(jīng)常因地表河水補給而發(fā)生2023/6/439第三十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一突水。為了杜絕河水對灰?guī)r的補給，沿河床灰?guī)r出露的傾斜方向，打了一排鉆孔，通過鉆孔注入水泥漿，漿液固結(jié)后堵住了“九灰”裂隙，形成一條隔水屏幕，截斷了地表水源的通路，如圖所示。注漿截流堵水布置圖2023/6/440第四十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一7.河流改道

當?shù)V區(qū)地表河流滲漏范圍很大，利用上述堵水方法難以奏效時，則可考慮將河流改道?？蛇x擇合適的地點(最好是在隔水層上)，修筑水壩將原河道截斷，用人工挖掘新河道，將河水引出礦區(qū)以外。

注意：工程設計、投資必須河流；新河道應選在隔水層上；河道坡度要合理；考慮整體規(guī)劃。2023/6/441第四十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一三、井下探放水

在有些生產(chǎn)礦井的范圍內(nèi)，常常有許多充水的小窯、老巷、斷層以及富含水層。當采掘工作面接近這些水體時，就有可能造成地下水突然涌入礦井的事故。為了消除這些隱患，在生產(chǎn)中使用探放水的方法，探明工作面前方的水情，然后將水有控制地放出來，以保證采掘工作的安全。2023/6/442第四十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

下列情況必須要確定探水線進行超前探水：

1.接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。2.接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。3.打開隔離煤柱放水時。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.接近有出水可能的鉆孔時。小窯老空水的探放方法探放斷層水及其他可疑水源2023/6/443第四十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一6.接近有水的灌漿區(qū)時。

7.接近其他可能出水地區(qū)時。（一）小窯老空水的探放方法

1.探放原則

探放老空水除了要遵循“預測預報、有疑必探，先探后掘、先治后采”防治水原則外，還應遵循以下探放老空水的原則:

①積極探放②先隔離后探放③先降壓后探放2023/6/444第四十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

④先堵后探放

2.探水前注意事項

①檢查徘水系統(tǒng)，準備好水溝，水倉及排水管路；檢查排水泵及電動機，使之正常運轉(zhuǎn)，達到設計的最大排水能力。②準備堵水材料。在探水地點應備用一定數(shù)量的水泥(或者化學漿)、坑木、麻袋、木塞、泥、棉線、鋸、斧等，以便出水或來壓時及時處理。

③檢查瓦斯。瓦斯?jié)舛瘸^安全規(guī)定時應停止工作，及時加強通風。2023/6/445第四十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一④檢查支架情況。有松動或破損的支架要及時修整或更換。幫頂是否背好，都要一一檢查。

⑤檢查煤壁。煤壁有松軟或膨脹等現(xiàn)象時，要及時處理，閉緊填實，必要時可打上木垛，防止水流沖垮煤壁，造成事故。⑥檢查水溝。巷道水溝中的浮煤、碎石等雜物，應隨時清理干凈。若水溝被冒頂或片幫堵塞時，應立即修復。

⑦檢查安全退路。即避災路線內(nèi)不許有煤炭、木料、煤車等阻塞，要時刻保證通暢無阻。2023/6/446第四十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑧檢查打鉆地點或附近是否安設專用電話。

3.探水起點的確定

①積水線：調(diào)查核定積水區(qū)的邊界，也即小窯采空區(qū)的范圍，其深部界線應根據(jù)小窯的最深下山劃定，如圖。2023/6/447第四十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

②探水線：沿積水線外推60～150m的距離畫一條線(如上山掘進時則為順層的斜距)，此數(shù)值大小視積水范圍可靠程度，水頭壓力，煤的強度大小來確定。

③警戒線：是從探水線再外推50～150m。當巷道進入此線，就應警惕積水的威脅，注意迎頭的變化，當發(fā)現(xiàn)有透水征兆時就應提前探水。4.探水鉆孔的布置方法探放水鉆孔布置應以確保不漏老空，保證安全生產(chǎn)，而探水工作量又以最小為原則。布置方法如下圖所示。2023/6/448第四十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一探水鉆孔的超前距、允許掘進距離、幫距、鉆孔密度示意圖2023/6/449第四十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

⑴超前距、允許掘進距離、幫距、鉆孔密度①超前距：探水鉆孔的終孔位置應始終保持超前掘進工作面一段距離，該段距離稱為超前距離。

超前距離一般采用20m，在薄煤層中可縮短，但不得小于8m。

②允許掘進距離：經(jīng)探水后證明無水害威脅，可以安全掘進的長度，稱為允許掘進距離。在巖巷掘進時，保護巖柱應留5m～10m。鉆孔的深度通常為40m，即每打1次鉆，可向前掘進20m～30m。

③幫距:為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保2023/6/450第五十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一持一定的安全距離，巷道迎頭的探水鉆孔，向前方呈放射狀（扇形）布置，有中心孔和外斜孔，中心孔的終孔位置與外斜孔終點之間的距離稱為幫距。其值應與超前距相同。但實際中施工中，因受巷道斷面的限制，幫距可比超前距小1m～2m。

④鉆孔密度（孔間距）:它指允許掘進距離終點橫剖面上，探水鉆孔之間的間距。一般不超過3m，以免漏掉積水區(qū)。在危險地區(qū)各探水鉆孔終孔之間的間距不得大于老巷的寬度。探水鉆孔有了一定的密度，就可以對巷道前方的中心及其上、下或左、右都2023/6/451第五十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一起到探水作用。⑵探水鉆孔的布置方法①傾斜煤層平巷薄煤層一般布置3組，每組1~2鉆孔。厚煤層一般布置3組，每組3個鉆孔。2023/6/452第五十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一厚煤層分層開采時，每組鉆孔必須有一個鉆孔見頂或見底。2023/6/453第五十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一②傾斜煤層上山巷道2023/6/454第五十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一厚煤層分層開采時，每組鉆孔必須有一個鉆孔見頂。薄煤層一般布置5組，每組1~2鉆孔。厚煤層一般布置5組，每組3個鉆孔。2023/6/455第五十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

探水石門探放水：積水區(qū)水壓高（水頭＞100m），水量大，附近又無巷道可利用時，由煤層向巖層中掘石門并應使石門與積水煤層之間的距離不小于10m。

③在水壓高、水量大或煤層松軟、節(jié)理裂隙發(fā)育的情況下，煤層中打鉆不安全，應采用隔離式探水。

墻外放水：煤層松軟或節(jié)理發(fā)育，采掘工作面已臨近積水區(qū)時，應修筑防水墻，并預埋套管，在墻外進行探放水。2023/6/456第五十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

④隔層放水：煤層間距大于20m，相鄰煤層又有探水和排水條件時，可在煤巷內(nèi)向上方打探水孔，將水位高于探水孔孔口位置的上層或下層煤老空水放出來。2023/6/457第五十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑶深孔、中深孔、淺孔布置2023/6/458第五十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一5.孔口安全裝置

⑴孔口安全裝置的布設。一般的探放水孔必須使用孔口安全裝置。它由孔口管、泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥(必要時安裝)等組成。2023/6/459第五十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

⑵孔內(nèi)遇高壓水強烈外噴并頂鉆時，如圖用逆止閘制動把14控制鉆桿徐徐退出拆卸。當巖芯管離開孔口水門后，立即關孔口水門，讓高壓水沿三通泄水閥噴向安全地點。2023/6/460第六十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一6.放水孔孔徑

放水孔孔徑的大小，應根據(jù)煤層的堅實程度、放水孔深度等因素來確定。如煤層堅實系數(shù)較大，鉆孔較深，可選用稍大一點的孔徑；反之則應選用較小的孔徑。在生產(chǎn)實踐中常采用42mm、54mm、58.5mm、75mm，但一般不超過58.5mm，以免圍流速過高，沖垮煤柱。但鉆透積水區(qū)后，可以根據(jù)水量、水壓、排水能力等情況酌情進行擴孔。在排水能力充足、水壓、水量清楚的條件下，放水鉆孔的孔徑可以適當增大。

2023/6/461第六十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一7.探水和掘進的配合

⑴上山探水

因積水區(qū)在上方，巷道三面受水威脅，一般應雙巷掘進。其中一條適當超前探水、泄水，另一條隨后，用來安全撤人。雙巷之間每隔30～50m掘一聯(lián)絡巷，并設擋水半墻，以便在其中的一條上山出水時，水不會竄到另一條上山中去。上山巷道探水施工方法示意圖2023/6/462第六十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

⑵傾斜煤層平巷探水

在傾斜煤層平巷掘進時，應采用雙巷掘進，單巷超前探水，鉆孔布置成扇形。兩巷之間每隔30～50m掘一聯(lián)絡巷，上方巷道探水，下方巷道為泄水巷。平巷雙巷掘進單巷超前探水示意圖2023/6/463第六十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑶平巷和開切眼互相配合深水

煤層內(nèi)，準備回采工作面時，上順槽應先探水掘進到位，然后再施工開切眼。這樣既減少開切眼掘進的危險性，又減少開切眼掘進時的探水工作量。平巷和開切眼互相配合探水示意圖2023/6/464第六十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

⑷上山與下山互相配合探水

下山巷道掘進除防止工作面和兩幫來水外，還應特別注意背后來水。當上山巷道水害末消除或正在探水時，下山巷道應停止工作，待水害威脅消除后再掘進。下山和上山互相配合探水示意圖2023/6/465第六十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一8.探放老空水的安全措施

⑴探水巷道掘進的安全措施。嚴格執(zhí)行“四不掘進”制度：當工作面或炮眼有突水征兆時；探水孔超前距離不符合規(guī)定時；掘進頭支架不牢或空頂時；排水系統(tǒng)不正常時。

⑵鉆探的安全措施。毒氣噴出怎么辦？沿鉆桿流水怎么辦？高壓水頂鉆怎么辦？

⑶放水及放水后安全措施。

⑷其它措施。必要時臨時水閘門；設定好避災路線；避開雨季。2023/6/466第六十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（二）探斷層水及其他可疑水源

1.遇下列情況必須探水

⑴采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。

⑵采掘工作面前方或附近預測有斷層存在，但其位置和含(導)水性不清，可能突水時。

⑶采掘工作面底板隔水層厚度與實際承受的水壓都處于臨界狀態(tài)(即等于安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值)，在掘進工作面前方和采面影響范圍內(nèi)，是否有斷層情況不清，一旦遭遇很可能發(fā)生突2023/6/467第六十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一水時。

⑷斷層已為巷道揭露或穿過，暫時沒有出水跡象，但由于隔水層厚度和實際水壓已接近臨界狀態(tài)，在采動影響下，有可能引起突水，需要探明其深部是否己和強含水層連通，或有底板水的導升高度時。

⑸井巷工程接近或計劃穿過的斷層淺部不合(導)水，僅在深部有可能突水時。

⑹根據(jù)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。2023/6/468第六十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑺采掘工作面距已知含水斷層60m時。

⑻采掘工作面接近推斷含水斷層100m時。

⑼采區(qū)內(nèi)小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時。

⑽采區(qū)內(nèi)構(gòu)造不明，含水層水壓又大于2～3MPa時。2023/6/469第六十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一2.探斷層水及斷層下盤含水層探斷層水及斷層下盤含水層示意圖探斷層水的鉆孔往往和探斷層的構(gòu)造孔結(jié)合起來，在探明斷層的位置、產(chǎn)狀要素、斷層帶寬度的同時，著重查明斷層帶的充水情況、含水層的接觸關系和水力聯(lián)通情況、靜水壓力及涌水量大小，以達到一孔多用的目的。2023/6/470第七十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（三）探水作業(yè)的安全注意事項

探水作業(yè)是直接與水害作斗爭，不僅直接關系到探水人員的安全，也關系到探放水周圍地區(qū)甚至整個礦井的安危。所以施工中應嚴格遵守下列事項：

(1)探水巷道一般為雙巷交替前進，以便于通風和搶險，在打探、放水鉆孔之前要加強靠近探水工作面的支護，背好頂幫，并在工作面上打好堅固的立柱，以防高壓水沖垮煤壁及支架。

(2)在放水以前必須清理巷道、準備好適當坡度和斷面的排水溝或其他水路。同時必須估計儲水2023/6/471第七十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一量，并要根據(jù)礦井的排水能力和水倉容量控制鉆孔放水流量，加大排水能力。

(3)水壓較大地點的探水孔要設套管，以便安裝截止閥調(diào)節(jié)流量。在有突然大量涌水情況下探水時，應在探水工作面附近設臨時水閘門。特別危險地區(qū)還要選擇堅固地點砌筑水閘墻。

(4)探水工作面要經(jīng)常檢查瓦斯，發(fā)現(xiàn)有害氣體逸出時，要及時采取通風措施。

(5)預先規(guī)定好聯(lián)絡信號、涌水時的對策及人員避災路線。2023/6/472第七十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

(6)鉆探過程中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或有水沿鉆桿流出時，都是鉆孔接近或鉆入積水區(qū)的象征，遇到達種情況應立即停鉆檢查。如鉆孔內(nèi)水的壓力很大，應馬上將鉆桿固定，切勿移動及起拔，鉆機后面不要站人，以高壓水將鉆桿頂出傷人或造成透水事故，待檢查各項措施并加固迎頭等工作完畢后再行放水。2023/6/473第七十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一四、疏放排水

疏放排水是煤礦防治水的一種基本手段，它是指借助專門的工程（疏水巷道、防水鉆孔、水位降低鉆孔、吸水鉆孔等），有計劃、有步驟地使影響采掘安全的煤層上覆或下部強水層中的地下水降低水位（水壓）或使其局部疏干，如下圖所示。一般所說的礦井排水是指通過排水設備將流入礦井水倉中的水直接排至地表。地面疏干、井下疏干、預疏干2023/6/474第七十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一地面疏干、井下疏干、預疏干2023/6/475第七十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（一）頂板水的疏放

我國絕大多數(shù)煤礦，煤層的上覆含水層為砂巖裂隙含水層，砂巖含水層中的裂隙水常常沿裂隙進入采掘工作面，造成頂板滴水和淋水，影響采掘作業(yè)，甚至在礦山壓力作用下，伴隨著回采放頂，導致大量的水潰入井下，造成垮面停產(chǎn)和人身事故。在我國華北型煤田的礦井中，容易發(fā)生這樣的水害事故。舉例如下：2023/6/476第七十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一139乙工作面頂板巖層柱狀圖如華北某礦139乙工作面，含水砂巖位于煤層頂板以上17m處，回采前幾乎無水，回采后期也僅見頂板淋水，水量0.052m3/min,但頂板冒落后涌水量驟增至1.17m3/min，沖垮工作面，堵死出口，造成事故。139乙工作面頂板巖層柱狀圖如圖所示。2023/6/477第七十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一1.利用“采準”巷道疏排煤層直接頂板為含水層時，通常將采區(qū)巷道或采面準備巷道提前開拓出來，利用“采準”巷道預先疏放頂板含水層。

⑴利用21煤層采準巷道疏放頂板灰?guī)r含水層2023/6/478第七十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一⑵利用石門疏放灰?guī)r含水層2023/6/479第七十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

2.放水鉆孔采準巷道起不到疏放效果時，常用在巷道中每隔一定距離向含水層打放水鉆孔的辦法進行預先疏放。

141、143工作面疏放頂板水鉆孔布置示意圖2023/6/480第八十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一3.直通式放水鉆孔煤層頂板以上有幾層含水層，巖層比較平緩，含水層距地表較淺，并且巷道頂板為相對隔水層時可使用直通式放水鉆孔，如下圖所示。它由地表施工，向下打穿含水層，并與井下疏干巷道的放水硐室相通的垂直放水鉆孔。當放水鉆孔通過松散含水層或者涌砂涌泥的含水層時，應在相應部位安裝過濾器。2023/6/481第八十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一直通式放水鉆孔布置示意圖1—孔蓋；2—無縫鋼管；3—卵石；4—篩管；5—止水承座；6—孔口管接頭；7—閘閥；8—井下放水硐室2023/6/482第八十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一（二）底板水的疏放我國的許多煤礦，煤層底扳下蘊藏有豐富的地下水，這種地下水常常具有很高的承壓水頭，壓力有時高達20kg/cm2。在采掘活動中，由于巖層的原始平衡狀態(tài)遭到破壞，巷道或回采工作面底板在水壓和礦山壓力的共同作用下，底板隔水巖層開始變形，產(chǎn)生底鼓，繼之出現(xiàn)裂縫。當裂縫向下發(fā)展延深達到含水層時，高壓的地下水便會突破底板涌人礦井，造成突水事故。2023/6/483第八十三頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一1.利用巷道疏放將巷道布置在強含水層中，利用巷道直接疏放。適用條件：礦井具有足夠的排水能力時才能使用。

直接布置在含水層中的疏放水巷道2023/6/484第八十四頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

2.疏放降壓鉆孔根據(jù)底板突水的原因分析，不難設想預防底板突水可以從兩個方面進行。一是增加隔水層的“抗破壞能力”，如用注漿增加隔水層抗張強度及留設防水煤柱或保護煤皮增加隔水層厚度；另一是降低或消除“破壞力”的影響，如疏放降壓等。根據(jù)安全水頭的概念，疏放降壓并不需要將底板水的水頭無限制地降低，乃至完全疏干，只要把地板水的靜水壓力降至安全水頭以下，即可達到防止底板水的目的。2023/6/485第八十五頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一疏放降壓鉆孔和頂板放水孔一樣，是在計劃疏降的地段，于采區(qū)巷道或?qū)ｉT布置的疏干巷道中，每隔一定距離向底板含水層打鉆孔放水，使之形成降水漏斗，逐步將靜止水位降至安全水頭以下。如下圖所示是鉆孔放水方法之一，當掘進工作面距含水層30～40m時，即從工作面沿水平下傾10°～30°鉆進2～3個直徑為100～150mm的鉆孔，在孔口外安設3～5m的套管，并在其露出端安裝截止閥，然后即可用輕型鉆機繼續(xù)鉆孔。如果預計水壓很大，為防止水自鉆孔中沖出，可在孔2023/6/486第八十六頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一口管上安裝保護壓蓋。此外，為了測定水壓裝有壓力表。鉆孔水可以用截止閥控制，在放水的同時應測定水壓和涌水量。利用鉆孔放水的方法1—石門；2—含水石灰?guī)r；3—探放水鉆孔；4—孔口管；5—截止閥2023/6/487第八十七頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一當鉆孔中的涌水量已經(jīng)不大且動水壓力降至0.1～0.2MPa時，即可在含水帶內(nèi)掘進。但有時動水壓力雖已降低，而涌水量并未減少，此時可安設水泵進行抽水，這樣可使降水漏斗降至巷道底板以下，從而使掘進工作在已疏干的巖層內(nèi)進行。

2023/6/488第八十八頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一1.注漿堵水當掘進工作面前方遇到強含水層，由于某種原因不能采用放水的措施時，應采用注漿堵水，把巷道將要穿過的巖層進行注漿堵塞加固，而后在無水的條件下，安全掘過含水地段。

2.改道繞行對于溶洞性的灰?guī)r水，如果巷道穿過有困難時，也可以根據(jù)溶洞分布的規(guī)律，避開溶洞地點，改變巷五、注漿堵水或改道繞行2023/6/489第八十九頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一道掘進路線，即所謂實行改道繞行的方法去通過涌水地段。這種方法在廣西、湖南和江西某些礦井都曾成功地應用過。2023/6/490第九十頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一六、礦井排水

1.排水系統(tǒng)的技術(shù)要求

⑴合理選擇和配置水泵、水管和配電設備，使之達到《煤礦安全規(guī)程》的要求。

⑵根據(jù)臥式離心泵、立式潛水泵或臥式潛水泵規(guī)格型號和主要泵房所在區(qū)域正常涌水量、最大涌水量和可能出現(xiàn)的災變水量，按照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水工作條例》掘砌水倉、泵房、沉淀池，設置泵房水倉配水通道的控制閘門。

⑶根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，每一礦井應有兩回2023/6/491第九十一頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

電源線路。

⑷水泵、水管、閘閥、排水用的配電設備和輸電線路，都必須經(jīng)常檢查和維護。

2.礦井排水種類

⑴常規(guī)排水

事前預計得知礦井正常和最大涌水量后，有充裕時間進行設計和準備的排水。

⑵抗災排水

大水礦井的突水，水量難以預計，其規(guī)律往往是先有一個高峰流量，而長期的穩(wěn)定流量就小一2023/6/492第九十二頁，共一百零一頁，編輯于2023年，星期一

些，只要配合水閘門（墻）的作用，抗住高峰流量，就可保證礦井安全。為此，《煤礦防治水工作條例》規(guī)定，有突水危險的礦井，可較常規(guī)排水適當擴大泵房能力，或另行增建一定能力的抗災泵房，并盡可能選用潛水泵。

⑶搶險保礦和追水復礦排水

這是特殊條件下的排水，往往水量大、時間緊，不具備條件也要創(chuàng)造條件上，需注意的細節(jié)很多。2