井下探放水技術(shù)工藝(礦井探放水工培訓(xùn))最新.ppt

1、井下探放水技術(shù)工藝,淮北礦業(yè)通防地測部：,學(xué)習(xí)要點：掌握礦井水中各類充水水源的探放方法掌握井下探放水設(shè)備、儀器與儀表知識,采掘工作面水害的預(yù)測預(yù)報 井下探放水的相關(guān)規(guī)定 井下探放水設(shè)計 地表水防治 探放老空水 探放斷層水 探放陷落柱水 探放含水層水 水害應(yīng)急救援 井下探放水設(shè)備、儀器與儀表 導(dǎo)水鉆孔的探查與處理,引言：“十一五”期間煤礦水害的特點及原因分析,經(jīng)過各有關(guān)方面的努力， “十一五”期間煤礦水害事故持續(xù)下降，但重特大水害事故仍時有發(fā)生，老空水害仍是防治水工作的重點。 “十一五”期間煤礦水害事故的主要特點為： 1.水害事故持續(xù)下降?！笆晃濉逼陂g（2006年-2010年）全國共發(fā)生水害事

2、故306起、死亡1325人，分別占同期煤礦事故3%和7.9%；事故起數(shù)從2005年的104起下降到2010年的38起，死亡人數(shù)由593人下降到224人，分別下降63.5%和62.2%；較大事故（3-9人）由2005年33起下降到2010年13起，死亡人數(shù)由158人下降到60人，分別下降60.6%和62.0%。,“十一五”期間煤礦水害的特點,2重特大水害事故沒有明顯改善?！笆晃濉逼陂g發(fā)生10人以上重特大水害事故26起，死亡506人，占同期全國煤礦重特大事故17.4%和16.5%。平均每年發(fā)生5起左右，沒有得到明顯改善。,3鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦水害事故所占比例仍然較大?！笆晃濉逼陂g，國有重點煤礦發(fā)生28起

3、事故、死亡182人，占總數(shù)的9.1%和13.7%；國有地方煤礦發(fā)生40起、死亡180人，占總數(shù)的13.1%和13.6%；鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生238起、死亡963人，占總數(shù)的77.8%和72.7%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦仍是水害事故的多發(fā)區(qū)。,“十一五”期間煤礦水害的特點,4發(fā)生水害事故的類型主要是老空水。據(jù)統(tǒng)計，“十一五”期間，全國發(fā)生3人以上水害事故140起、死亡1083人，主要有老空水、地表水、巖溶水、沖積層水和其他水害，其中老空水害發(fā)生129起、死亡971人，占較大以上水害事故92.1%和89.7%，地表水害發(fā)生7起、死亡55人，占較大以上水害事故5%和5.1%。見下表。,“十一五”期間煤礦水害的特點,200

4、6-2010年全國煤礦較大（3人）以上水害類型統(tǒng)計表,“十一五”期間煤礦水害的特點,5國有煤礦重特大水害事故時有發(fā)生?！笆晃濉逼陂g，全國發(fā)生了4起特別重大透水事故，死亡162人，其中國有煤礦發(fā)生3起，特別是中央企業(yè)發(fā)生了兩起特別重大透水事故，損失嚴(yán)重，社會影響巨大。2008年7月21日，廣西壯族自治區(qū)右江礦務(wù)局那讀煤礦（國有地方）發(fā)生老空透水，造成36人死亡；2010年3月1日，神華集團烏海能源有限公司駱駝山煤礦（中央企業(yè)）發(fā)生陷落柱底板奧陶系灰?guī)r突水事故，造成32人死亡；2010年3月28日，山西華晉焦煤公司王家?guī)X煤礦（中央企業(yè)）發(fā)生老空透水事故，造成153人被困，經(jīng)全力搶救，115人獲救

5、，38人死亡。,“十一五”期間煤礦水害的特點,6個別地區(qū)水害事故相對較多?！笆晃濉逼陂g，共有10個地區(qū)發(fā)生重特大透水事故，其中，山西發(fā)生5起、死亡142人，黑龍江發(fā)生5起、死亡75人，貴州發(fā)生5起、死亡68人，河南發(fā)生4起、死亡64人，四省發(fā)生的重特大透水事故占全國73.1%和69%。,“十一五”期間煤礦水害的特點,7發(fā)生了多起重大透水淹井和未遂事故。2006年12月16日，河北省金能集團井陘礦務(wù)局臨城煤礦；2009年1月8日，河北省峰峰集團公司九龍煤礦；2010年7月25日，河南省焦煤集團寶雨山公司何莊煤礦；2010年10月15日，山西省大遠(yuǎn)煤業(yè)等礦井都發(fā)生過底板突水，造成礦井被淹。200

6、9年3月25日，中煤平朔煤炭公司三號井工礦發(fā)生老空透水事故，礦井局部被淹；2009年4月18日，國投新集能源股份公司板集礦井筒發(fā)生透水涌砂事故，礦井被淹，當(dāng)班入井622人，621人安全升井，1人死亡；2010年2月6日，江蘇省徐州礦務(wù)集團旗山礦因鄰近關(guān)閉破產(chǎn)礦井的老空水潰入礦井，部分巷道被淹，災(zāi)害還波及旗山礦周邊六個礦井。,“十一五”期間煤礦水害的特點,8、由自然災(zāi)害引發(fā)多起礦難。2006年7月2日，河南省平煤集團新峰一礦發(fā)生水庫潰堤倒灌井下的事故，造成部分大巷被淹；2006年7月14日至16日，湖南省受第4號強熱帶風(fēng)暴的影響，衡陽、郴州等地發(fā)生特大洪澇災(zāi)害，致使113對礦井被淹和138對礦井

7、開采水平被淹，造成地面6人死亡、井下8人失蹤。2007年7月22日，山西呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn)馬圐圙煤礦，因山洪暴發(fā)，造成河槽下采空區(qū)發(fā)生塌陷，沉陷面積約800平方米，洪水經(jīng)采空區(qū)進(jìn)入礦井，導(dǎo)致11人死亡。2007年7月29日，河南省三門峽市陜縣支建煤礦由于洪水倒灌井下，造成69人被困，經(jīng)全力搶救，全部獲救。2007年8月17日，山東華源礦業(yè)有限公司因突降暴雨，山洪暴發(fā)，河水猛漲，河堤決口，潰水淹井引發(fā)事故災(zāi)難，致使172人死亡；與其相鄰的新泰市名公煤礦也因洪水淹井，造成9名礦工遇難。,“十一五”期間煤礦水害事故原因分析,通過對“十一五”時期水害事故進(jìn)行分析，反映出一些煤礦企業(yè)防治水工作不重視、責(zé)

8、任不落實、措施不到位、管理不嚴(yán)格、安全投入不足，安全科技攻關(guān)不到位，科技成果推廣力度不夠，部門監(jiān)管、監(jiān)察和管理方面有漏洞，突出表現(xiàn)在以下幾個方面： 1對防治水工作不重視。主要表現(xiàn)在防治水機構(gòu)、防治水技術(shù)人員和探放水設(shè)備及隊伍不到位；制度不健全、責(zé)任不明確；安全投入不足；應(yīng)急預(yù)案不落實等。在小煤礦普遍存在防治水工作無人管、不會管的狀態(tài)。,“十一五”期間煤礦水害事故原因分析,2防治水基礎(chǔ)工作薄弱。礦井防治水必備的地質(zhì)報告、圖紙、臺帳等基礎(chǔ)資料不健全；礦井及周邊水文地質(zhì)資料不清，制定的防治水措施針對性不強；水害預(yù)測預(yù)報和水患排查治理制度不落實，水害隱患心中無數(shù)。防治水工作處于盲目狀態(tài)之中。 3.水害

9、應(yīng)急預(yù)案不健全。一些礦井根本沒有水害應(yīng)急預(yù)案，發(fā)生透水后，束手無策；一些礦井雖有水害應(yīng)急預(yù)案，但從未進(jìn)行應(yīng)急演練；一些礦井水害應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容不全，沒有應(yīng)急設(shè)備，不具操作性。,“十一五”期間煤礦水害事故原因分析,4.防治水措施不落實。一些礦井超層越界、非法違法違規(guī)開采，破壞防隔水煤（巖）柱，井下防水密閉設(shè)施不符合有關(guān)規(guī)定要求；在地質(zhì)構(gòu)造薄弱地帶（如斷層、裂隙、陷落柱等）開拓掘進(jìn)或回采前沒有進(jìn)行注漿加固等措施；探放水措施不落實，用煤電鉆代替探水鉆機，達(dá)不到探水距離；對開采煤層底板高承壓水的情況下沒有進(jìn)行疏水降壓；礦井排水系統(tǒng)不健全、不配套；雨季防洪截流措施不到位，災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)防機制不健全，對影響

10、礦井安全的廢棄老窯、地面塌陷坑、堤防工程等巡視檢查不夠；一些礦井雖然制定了防治水措施，但根本不落實，只是為了應(yīng)付檢查。,“十一五”期間煤礦水害事故原因分析,5防治水職工隊伍不適應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計，90%以上的透水事故都有透水征兆，但由于職工素質(zhì)不適應(yīng)，在透水征兆十分明顯的情況下，仍違規(guī)組織生產(chǎn)或進(jìn)行探放水，導(dǎo)致探水作業(yè)人員傷亡或整個礦井被淹；一些礦井執(zhí)行防治水措施不到位，雖然進(jìn)行了探放水，但未將水害徹底根治；在暴雨洪水期間不執(zhí)行有關(guān)部門停產(chǎn)撤人制度，未及時撤出井下所有受水威脅的作業(yè)人員，導(dǎo)致人員被困傷亡。 6監(jiān)管監(jiān)察和行業(yè)管理有漏洞。一些地區(qū)對防治水工作不重視，監(jiān)管監(jiān)察和行業(yè)管理存在薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)生事故

11、后，沒有認(rèn)真吸取教訓(xùn)，導(dǎo)致同一地區(qū)的透水事故接二連三發(fā)生。事故教訓(xùn)極為深刻。,井下探放水設(shè)計,采掘工作面探水前，必須編制探放水設(shè)計，確定探水警戒線，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探放水設(shè)計由地測部門提出，煤礦總工程師審定，嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行探放水。,一、探放水設(shè)計的內(nèi)容,分析水文地質(zhì)情況，確定積水線、探水線和警戒線 根據(jù)水害性質(zhì)設(shè)計開拓方案及防治水方案 設(shè)計探水孔的鉆探施工方案 探放水鉆孔孔數(shù)的確定,（一）分析水文地質(zhì)情況，確定積水線、探水線和警戒線,探放水采掘工作面和周圍的水文地質(zhì)條件，如： 老空積水范圍、積水量、水頭高度、正常涌水量，老空與上、下采空區(qū)、相鄰積水區(qū)、地表河流、建筑

12、物及斷層構(gòu)造的關(guān)系等，以及積水區(qū)與其它含水層的水力聯(lián)系程度。 封閉不良鉆孔情況 含水?dāng)鄬臃治?煤層底板含水層情況分析,（一）分析水文地質(zhì)情況，確定積水線、探水線和警戒線,礦井要建立水害預(yù)測預(yù)報制度，要有年報、季報、月報，重點水害要及時發(fā)出水害預(yù)報通知書。 一、每年（季）在安排采掘接替的同時，結(jié)合礦井水文地質(zhì)條件和采掘方式，全面分析水害因素及隱患，提供年（季）水害分析預(yù)測預(yù)報圖表，礦總工程師組織審批。 二、要堅持“周分析，月預(yù)報”及緊急水情及時通報的工作制度。周分析要有記錄，月預(yù)報要逐頭逐面進(jìn)行水害分析，提出預(yù)報圖、表，經(jīng)礦總工程師審批后，發(fā)送有關(guān)單位。 三、水害預(yù)報要做到定時、定性、定量、定位

13、。處理措施符合規(guī)定。 四、年（季）度水害預(yù)測圖，在礦井充水性圖或采掘工程平面圖的基礎(chǔ)上編制。月度水害預(yù)測圖，在采區(qū)或工作面圖基礎(chǔ)上編制，水害預(yù)測報表和水害通知單，按煤礦防治水規(guī)定統(tǒng)一圖例繪制。,（二）根據(jù)水害性質(zhì)設(shè)計開拓方案及防治水方案,探水區(qū)的開拓方案 巷道的開拓方向、施工次序、規(guī)格和支護(hù)形式 排水線路、排水溝設(shè)計 臨時排水設(shè)施 水閘門及水閘墻設(shè)置 計算允許放水量 人員避災(zāi)路線及有害氣體預(yù)防措施等,（三）設(shè)計探水鉆孔的鉆探施工方案,探水鉆孔的位置、超前距、允許掘進(jìn)距離、幫距和密度的確定。 探水鉆孔的布置方式、鉆孔孔數(shù)的確定,超前距。探水時從探水線開始向前方打鉆孔，在超前探水時一次打透積水的情

14、況少見，常是探水掘進(jìn)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 。如上圖所示。超前距 a可用下式計算 a=0.5AL(3p/Kp)1/2 實際應(yīng)用中可參考探放水超前據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)表。 注：煤層的硬度國內(nèi)多數(shù)按普氏硬度算，按煤的抗壓強度/10得出的數(shù)值，比如抗壓強度是45MPa，普氏系數(shù)f=4.5 允許掘進(jìn)距離。經(jīng)探水證實無水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長度稱允許掘進(jìn)距離。,探放水超前經(jīng)驗數(shù)據(jù)表,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，即呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控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，有時

15、幫距可比超前距小12 m。在薄煤層中可縮短，但不得小于8m。 鉆孔密度（孔間距）。它指允許掘進(jìn)距離終點橫向、縱向剖面上探水鉆孔之間的間距，一般要求橫向上不得超過3m、縱向不超過1.5m，避免漏掉采空區(qū)、老窯和已經(jīng)報廢的井巷。,（四）單孔出水量及放水量計算,單孔出水量q q=c2gH得： q：鉆孔涌水量(m3/s) c：流量系數(shù)，取0.6 ：鉆孔斷面積m2 g：重力加速度(9.8m/s2) H：鉆孔出水口的水頭高度，考慮鉆孔出水時水頭高度不斷變小，屬非穩(wěn)定流狀態(tài)，可取探放水最大水頭高度的4045%計算平均涌水量,（四）單孔出水量及放水量計算,最大應(yīng)放水量Qmax Qmax= Q靜/t+Q動 Q靜

16、=KMLHsin或 Q靜=KMS/cos Q靜：老空積水量m3 M：采厚m L：老空積水區(qū)走向長度m H：老空積水區(qū)水頭高度m S：老空積水區(qū)面積m2 ：煤層傾角 K：老空充水系數(shù)，一般取0.30.5,(五)探放水鉆孔鉆孔結(jié)構(gòu),鉆孔結(jié)構(gòu)是指鉆孔的技術(shù)刻面，表明鉆孔的總深度和不同直徑的分段深度；鉆孔的各分段直徑和套管直徑，鉆孔的加固孔壁方法。鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆孔方向是組成鉆孔的三要素。它是根據(jù)鉆探的目的，施鉆地點的地質(zhì)、地形等條件而定。正確設(shè)計鉆孔結(jié)構(gòu)是鉆孔順利施工、滿足地質(zhì)要求的重要環(huán)節(jié)。它關(guān)系著提高鉆進(jìn)效率、確保取芯規(guī)格、預(yù)防事故發(fā)生，達(dá)到預(yù)計鉆進(jìn)深度和降低鉆探成本等一系列經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的

17、完成。,（五） 探放水鉆孔孔徑的規(guī)定,探放水鉆孔終孔孔徑規(guī)定除兼作疏水或堵水的鉆孔外孔徑一般不得大于75 mm，主要是從探放水現(xiàn)場的圍巖穩(wěn)定性方面考慮的。這樣，探放水鉆孔的開孔孔徑也能得到控制，終孔對圍巖的破壞性小，即使遇到不可預(yù)測的高壓水及其他危險情況，也能夠得到有效控制。 井下現(xiàn)場空間有限，施工不便，為了提高效率和降低成本，在對井下鉆孔設(shè)計時要考慮一孔多用，如探查構(gòu)造、煤層的鉆孔或兼作堵水、疏水之用等。,探放水鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖,1：高壓閘閥 2：法 蘭 盤 3：橡膠墊 4：螺栓 5：巷道底板 6：水泥 7：套管 8：孔壁,（五）探放水鉆孔孔徑的規(guī)定,淮北礦業(yè)集團公司井下各類灰?guī)r水文孔結(jié)構(gòu)規(guī)定

18、：井下施工的各類灰?guī)r水文孔，鉆孔結(jié)構(gòu)視鉆孔用途、孔深及水量大小等因素確定，原則上開孔直徑不小于130mm，終孔直徑不小于75mm。煤層中施工的灰?guī)r長觀孔，采用三層套管結(jié)構(gòu)，護(hù)壁管146 mm，長度不小于2m，孔口管 127 mm，長度視灰?guī)r水壓大小確定，一般不小于15m，止水套管108 mm，下至第一層灰?guī)r上2m。底板加固鉆孔兩層套管結(jié)構(gòu)，護(hù)壁管127 mm，長度不小于2m，孔口管108 mm，長度不小于8m。,探放水必須使用專用鉆機的原因,礦井探放水工作存在高承壓水突出的危險，必須保證在一定的安全距離才能實施探放。礦井專用探放水鉆機具有鉆探深度大且可固定具有防噴性能；而煤電鉆鉆探距離有限，一

19、般只能用于在煤層中探查煤的厚度等，起不到預(yù)先探放水的作用。因此，礦井探放水必須用專用探放水鉆機，嚴(yán)禁使用煤電鉆探放水。 在煤層內(nèi)用煤電鉆探放水，可能導(dǎo)致包括探放水作業(yè)人員在內(nèi)的大量人員傷亡。 如2008年7月21日廣西那讀煤礦透水事故即為典型的違規(guī)使用煤電鉆探放老空水透水事故,案例： 2008年7月21日，廣西百色市右江礦務(wù)局那讀煤礦發(fā)生老空透水事故，死亡36人。該礦為國有地方煤礦，2007年核定生產(chǎn)能力19萬t，礦井周邊 廢棄小煤窯積水情況不清。該礦在4304工作面（靠近廢棄小煤礦附近）違規(guī)開掘3個切眼，違規(guī)用煤電鉆探放老空水，前兩個切眼均因掘進(jìn)時有透水征兆而停止施工，隨后又在距第一個切眼3

20、0 m處重開切眼，在發(fā)現(xiàn)透水征兆的情況下，仍在相對較低的4301采煤工作面組織生產(chǎn)； 事故發(fā)生前，在沒有認(rèn)真分析透水量變化的情況下，盲目通知已經(jīng)撤到安全地點的作業(yè)人員，重新返回作業(yè)地點恢復(fù)生產(chǎn)，導(dǎo)致發(fā)生特別重大透水事故。 事故直接原因：違反防治水規(guī)定用煤電鉆代替專用探水鉆進(jìn)行探水。按照該礦探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施的規(guī)定，每次探水鉆進(jìn)30 m，允許巷道掘進(jìn)10 m，但透水發(fā)生地實際探水鉆進(jìn)只有約7m，致使4304工作面第三切眼的掘進(jìn)頭距離老空積水區(qū)邊界僅為3.9 m誘發(fā)了從小股流水沖刷逐漸擴展到大面積煤柱突然垮塌，造成臨近小煤礦采空區(qū)積水潰入井下，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。,（六）探放水安全技術(shù)措施,1

21、.探放水鉆探現(xiàn)場的規(guī)定。探放水現(xiàn)場作業(yè)直接關(guān)系到探放水人員的安全，關(guān)系到探放水周圍地區(qū)甚至整個礦井的安危，對鉆探施工現(xiàn)場的安全環(huán)境和安全設(shè)施的嚴(yán)格要求非常重要。加強鉆場附近的巷道支護(hù)，并在工作面打好堅固的立柱和攔板，可以防止冒頂、防高壓水沖垮煤壁及支架等事故發(fā)生。為滿足探放水鉆孔出水暢通和施工人員安全撤離，必須清理巷道，挖好排水溝，在適當(dāng)位置配備與探放水量相適應(yīng)的完好的排水設(shè)備。,（六）探放水安全技術(shù)措施,2.在打鉆地點或附近安設(shè)專用電話，可以在遇到緊急險情時及時與有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門取得聯(lián)系，匯報情況，以便及時采取有效措施。 3.為杜絕隨意性，保證探放水鉆孔準(zhǔn)確打到靶位，確 保鉆孔標(biāo)定準(zhǔn)確，在確定

22、主要探放水鉆孔位置、方位、傾角、深度以及鉆孔數(shù)目時，測量以及負(fù)責(zé)探放水的技術(shù)人員必須親臨現(xiàn)場，根據(jù)已批準(zhǔn)的設(shè)計給予確定，未經(jīng)批準(zhǔn)，不得擅自改變設(shè)計。 4.在水文地質(zhì)條件復(fù)雜和水頭壓力、水量大的情況下，按照探放水規(guī)定要求，安裝孔口止水套管和控制閘閥進(jìn)行鉆進(jìn)。,（六）探放水安全技術(shù)措施,4.探放水鉆孔止水套管的安裝和固結(jié)。為確保探放水鉆孔出水后能有效控制放水量，確保安全，在預(yù)計水壓大于0.1 MPa的地點探放水時，都應(yīng)預(yù)先安裝孔口止水套管。為確保止水套管的牢固可靠，開孔位置應(yīng)選擇在巖層比較完整、堅硬的地方，止水套管的長度按防治水規(guī)定第九十八條執(zhí)行。目前一般采用的是雙層套管，考慮鉆孔出水會影響套管的

23、下放，因此外層套管長度一般較短，盡可能下在無水段。止水套管要用高壓注漿泵進(jìn)行水泥固結(jié)，使套管和巖體成為一體，套管下放凝固至規(guī)定的時間后，進(jìn)行掃孔，然后進(jìn)行壓水耐壓試驗，試驗的壓力達(dá)到設(shè)計靜水壓力的1.52倍，穩(wěn)壓時間必須至少保持半小時，孔口周圍不漏水，孔口管牢固不活動，即為合格；否則必須重新注漿。這樣才能保證孔口管在鉆孔出水后不被沖出?？卓诠芟潞煤笠惭b好控制閘閥，這樣才能在鉆孔一旦出水后能有效地控制水量，防止因排水能力不足且放水孔又不能有效控制而影響礦井安全。,孔口止水套管的固結(jié)方法,1.下套管技術(shù)要求 下套管前須詳細(xì)檢查套管、接頭質(zhì)量和絲扣，不合格者不準(zhǔn)使用。事先配好長度并詳細(xì)記錄在班報表

24、內(nèi)，準(zhǔn)備好下套管所用的用具，如麻棉線、絲扣油、套管夾板和卡瓦等。 下套管前一定要校正孔深，徹底沖洗干凈孔內(nèi)巖粉，按要求長度把套管下至預(yù)定深度。 各段套管之間的絲扣必須抹上鉛油或纏上棉紗。 套管絲扣要擰緊，防止脫扣或漏水。夾板一定要擰緊，防止套管滑脫，掉入孔內(nèi)。 若鉆孔偏斜，要在套管外壁四周焊結(jié)小段園鋼，防止套管緊靠孔壁一側(cè)，造成注漿止水效果不理想。 下套管遇阻時，禁止猛礅套管。在套管區(qū)段內(nèi)，提升鉆具要穩(wěn)，減少對套管的撞擊，防止提鉆時帶出套管。 為控制鉆孔出水，要求放水鉆孔127孔口護(hù)壁管和108套管孔口各焊接法蘭盤一個，兩法蘭盤間加密封墊用螺栓緊密連接在一起。其他鉆孔的108套管孔口焊結(jié)法蘭盤

25、一個（法蘭盤規(guī)格統(tǒng)一為外徑250mm，眼中距200mm，螺栓眼20mm8）。,孔口止水套管的固結(jié)方法,2.注漿固管要求 注漿前首先徹底清理巷道底板浮矸，露出實底； 用425#優(yōu)質(zhì)水泥機械注漿固管，漿液濃度不低于0.7:1，返漿后順時針轉(zhuǎn)動套管周，使水泥漿液均勻充滿套管四周間隙，孔口大量出漿后方可停止注漿； 水泥析水沉淀后，上部套管壁與孔壁及管壁與管壁之間均要人工灌注或管壁注漿，確保上部管壁間的環(huán)狀間隙充滿水泥，防止套管松動。 注漿后凝固48小時才能掃孔，掃孔至預(yù)定深度下1m左右后，做孔口管耐壓試驗，試驗壓力大于靜水壓力的1.52倍，穩(wěn)定時間不少于10分鐘，孔口周圍無出水冒漿現(xiàn)象，套管不松動方可

26、繼續(xù)鉆進(jìn)，否則必須重新注漿。,（六）探放水安全技術(shù)措施,5.探放高壓水應(yīng)采取的措施。在高壓水的探放過程中，當(dāng)鉆孔揭露含水層后，水頭壓力和水量會猛增，若不能有效控制，除直接影響鉆進(jìn)效率外，還特別容易出現(xiàn)高壓水噴出或鉆具被頂出等傷人事故。因此，在鉆孔內(nèi)水壓大于1.5 MPa的高壓水地區(qū)施工探放水鉆孔時，鉆進(jìn)和回鉆應(yīng)采用反壓和有防噴裝置的方法進(jìn)行鉆進(jìn)和控制鉆桿。 注：反壓就是給一個與水頭壓力反向的作用力；防噴就是防水、防鉆桿、防孔內(nèi)碎巖石塊噴出。在高壓水地區(qū)施工鉆孔時，如果不采用反壓、防噴裝置是非常危險的。如某礦在井下施工探放奧灰高壓水鉆孔時，由于未采取這些措施，就曾發(fā)生突然出水后鉆桿無法控制、頃刻

27、之間被高壓水頂出并被頂?shù)较锏溃倜足@桿像面條一樣被扭曲成麻花狀，險些釀成人員傷亡事故。因此，在高壓水地區(qū)施工鉆孔時，防噴問題必須引起高度重視,（六）探放水安全技術(shù)措施,6.鉆孔放水應(yīng)根據(jù)礦井排水系統(tǒng)的能力，控制放水量，防止淹井。鉆孔在放水前，應(yīng)安排專人測定孔內(nèi)初始水壓；在放水過程中，也應(yīng)安排專人監(jiān)測放水孔出水情況，觀測水量和殘存水壓，做好記錄，及時分析，直至把水放凈。如果放水量突然變化，必須及時處理，并立即報告調(diào)度室；若水量突然變小，有可能是放水孔被堵塞，為了確保正常放水，可采用鉆桿透孔及時處理，但未安裝孔口管的不得透孔。,（七）探放水過程中有透水征兆的處理,人們在與礦井水長期斗爭中積累了寶

28、貴的經(jīng)驗，總結(jié)出在鉆進(jìn)時接近或揭露強含水體的一般征兆。在鉆進(jìn)時，當(dāng)煤巖出現(xiàn)松軟、來壓或鉆孔中的水頭壓力、水量突然增大以及頂鉆等異?，F(xiàn)象時，說明前方已經(jīng)接近或揭露了強含水體。當(dāng)遇到這種異常情況時，如果繼續(xù)鉆進(jìn)或?qū)@桿拔出，極有可能造成難以控制的更大出水，以及鉆桿在拔出的過程中被高壓水頂出傷人事故，后果不堪設(shè)想，因此必須及時停止鉆進(jìn)，將鉆桿固定，嚴(yán)禁移動和起拔，鉆機后面嚴(yán)禁站人，以免鉆桿傷人。 在鉆孔出現(xiàn)涌水異常情況時，應(yīng)及時將現(xiàn)場情況向礦調(diào)度室匯報。調(diào)度室接到上報的情況后，應(yīng)立即派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場情況危急時，必須立即撤出所有受水害威脅地區(qū)的人員，然后采取措施進(jìn)行處理。,2、洪水的危害是指

29、汛期洪水位高于工業(yè)廣場或井口標(biāo)高，對井下倒灌或使地面主要生產(chǎn)系統(tǒng)（如絞車房等）不能正常工作，從而威脅礦井安全生產(chǎn)。集團公司楊莊礦、蘆嶺礦受洪水威脅。洪水水害的防治方法：井口和地面主要生產(chǎn)系統(tǒng)的標(biāo)高高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位；興修水利；雨季防汛。,二、地表水防治,1、地表水的下滲是礦井涌水量劇增的一個重要因素,地表水防治,挖溝排（截）洪,堵塞通道,河流改道,鋪整河床,三、探放老空水,三、老空水探放,我國煤礦開采歷史悠久，許多礦區(qū)淺部都有廢棄的采空區(qū)及小煤窯，這些廢棄的采空區(qū)及小煤窯積水后便形成老空水，這些老空水幾何形狀不規(guī)則，積水量大者可達(dá)數(shù)百萬立方米，采掘工作面一旦接近或揭露時，常造成突水淹井和人

30、身傷亡事故，對煤礦安全生產(chǎn)威脅很大。近年來我國煤礦水害事故透水水源主要是老空水，因此防范老空水是當(dāng)前最重要的防治水任務(wù)之一。 如：2010年3月28日華晉焦煤公司王家?guī)X老空水透水事故，涉險人數(shù)153人，遇難38人。,（一）探放老空水四個原則,主動探放原則 先隔離后探放原則 先堵后探放原則 先降壓后探放原則,（二）探放老空水的步驟及方法,1、探水前應(yīng)注意的事項 檢查排水系統(tǒng)（包括水溝、水倉、排水管路、排水泵及備用排水設(shè)施等） 準(zhǔn)備堵水材料 檢查瓦斯 檢查支護(hù)情況 檢查煤壁 檢查安全退路,2、探水起點的確定,積水線 探水線 警戒線,積水線外推探水線、警戒線經(jīng)驗數(shù)值表,3、探放水鉆孔布設(shè)工藝,采用深

31、孔、中深孔和淺孔相結(jié)合的方式 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，布置方式也有所不同。總的說來，探水鉆孔的布置從平面上看，主要有扇形和半扇形兩種。,3、探放水鉆孔的布置,扇形布置。巷道處于三面受水威脅的地區(qū)，進(jìn)行搜索性探放老空水，其探水鉆孔多按扇形布置,3、探放水鉆孔的布置,半扇形布置。對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。半扇形的鉆孔向巷道一側(cè)撒開，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。,3、探放水鉆孔的布置,孔口安全裝置的布設(shè) 一般的探放水孔都必須安裝孔口止水套管。 對水壓高于1.0MPa且水量較大的積水或強含水層進(jìn)行探放水時，孔口應(yīng)安

32、設(shè)防噴逆止閥，以避免高壓水頂出鉆桿，噴出碎石傷人。,4、探水與掘進(jìn)配合,受水威脅或預(yù)測有突水危險的地段，必須與掘進(jìn)施工管理相配合，才能取得良好的放水效果。,4、探水與掘進(jìn)配合,上山探水（雙巷掘進(jìn)交叉探水）。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，用來安全撤人。雙巷之間每隔3050 m掘一聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水墻，以便在其中一條上山出水時，水不會竄到另一條上山中去。,4、探水與掘進(jìn)配合,傾斜煤層平巷探水（雙巷掘進(jìn)單巷超前探水）。在傾斜煤層中掘進(jìn)平巷時，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3050 m掘一聯(lián)絡(luò)巷。

33、,4、探水與掘進(jìn)配合,平巷和開切眼互相配合探水。在煤層內(nèi)，準(zhǔn)備采煤工作面時，平巷（上風(fēng)道）應(yīng)先探水，掘進(jìn)到位置后，再施工開切眼。這樣既減少開切眼掘進(jìn)危險性，又減少開切眼掘進(jìn)時的探水工作量。,4、探水與掘進(jìn)配合,上山與下山互相配合探放水。下山巷道掘進(jìn)，除防止工作面和兩幫來水外，還應(yīng)特別注意背后來水。當(dāng)上山巷道水未消除或正在探水時，下山巷道應(yīng)停止工作，待水害威脅消除后再掘進(jìn)。,4、探水與掘進(jìn)配合,隔離式探水。在水量大、水壓強、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，如開掘石門時，在石門中預(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20 m時，還可采

34、用隔層打孔的方法，探放另一煤層的老空水。,（三）探放老空水的安全措施,探水巷道掘進(jìn)的安全措施。 探水巷道必須在探水鉆孔有效控制范圍內(nèi)掘進(jìn)，探水孔的超前距、幫距及孔間距必須符合設(shè)計要求。每次探水后掘進(jìn)前，應(yīng)在起點處設(shè)置標(biāo)志，并建立掛牌制度。探水牌內(nèi)容包括探水地點，鉆孔情況，示意圖，允許掘進(jìn)距離，驗收及探水、掘進(jìn)施工負(fù)責(zé)人簽字等。 探水的上、下山及平巷，中間不得有低洼積水段。 嚴(yán)格執(zhí)行“三不放炮”制度:掘進(jìn)工作面或炮眼有突水征兆時；探水孔超前距不夠時；掘進(jìn)工作面支架不牢固或空頂距超過規(guī)定時。,（三）探放老空水的安全措施,鉆探的安全措施 注意檢查觀測周圍有無出水征兆； 檢查安鉆場地的巷道支護(hù)和通風(fēng)情

35、況，安全無隱患方可安裝鉆機，鉆機安裝必須平穩(wěn)牢固。 嚴(yán)格按設(shè)計標(biāo)定鉆孔方位和傾角。 鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有毒氣體噴出時，應(yīng)在加強通風(fēng)的同時，用黃泥、木塞封堵孔口。若無法處理，應(yīng)立即停工，切斷電源，撤人至新鮮風(fēng)流巷道內(nèi)。 鉆進(jìn)時要注意判別煤巖層厚度變化并記錄換層深度。 遇高壓水頂鉆桿時，用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢頂出孔口。操作時禁止人員直對鉆桿站立。 鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或沿鉆桿流水，是鉆孔接近或進(jìn)入積水區(qū)的象征，應(yīng)立即停鉆檢查，若水壓較大應(yīng)固定鉆桿（不得拔出鉆桿）并記錄深度。,（三）探放老空水的安全措施,放水及放水后掘進(jìn)的安全措施 探到積水或水壓后，應(yīng)復(fù)核原有積水資料，確定放水量及放水孔

36、個數(shù)，進(jìn)一步調(diào)整排水能力，使排水能力滿足要求。 設(shè)堰板，指派專人監(jiān)視放水情況，記錄放水量，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。 加強放水地點的通風(fēng)監(jiān)測，加設(shè)甲烷報警儀。 放水結(jié)束后，立即核算放水量與預(yù)計積水量的誤差，查明原因防止有殘留積水。 恢復(fù)掘進(jìn)前，補孔或掃孔進(jìn)行放水效果檢查。 掘透老空時，兩側(cè)應(yīng)有掩護(hù)孔，并在有風(fēng)流進(jìn)出的鉆孔透老空標(biāo)高點以上掘進(jìn)。防止積水“假放凈”。,四、探放斷層水,據(jù)統(tǒng)計，礦井突水點多數(shù)出現(xiàn)在斷裂帶及其附近。采掘工作面接近或揭露含水?dāng)嗔褬?gòu)造時，必須進(jìn)行探水，防止突水事故。,（一）斷裂帶突水規(guī)律,斷層帶充水特征。 含水層和煤層的對接關(guān)系。 斷層切割或溝通其他含水構(gòu)造或水體 采礦與斷層導(dǎo)水或

37、突水的關(guān)系,探放斷層水的原則與探查內(nèi)容,探放斷層水的原則： 采掘工作面前方或附近有導(dǎo)水?dāng)鄬哟嬖?，但具體位置不清或控制不嚴(yán)時。 采掘工作面前方或附近，預(yù)測有斷層存在，但具體位置和含（導(dǎo)）水性不清，有可能突水時。 采掘工作面底板隔水層厚度與承受水壓都處于臨界狀態(tài)，采掘工作面影響范圍內(nèi)斷層賦存情況不清，一旦遇到就可能突水。 巷道揭露或穿越斷層無突水征兆，但隔水層厚度及實際水壓接近臨界狀態(tài)，工作面回采時可能突水。 井巷工程在淺部穿越斷層時已證實不含（導(dǎo)）水，但深部有可能突水時。 根據(jù)井巷工程和斷層防水煤柱留設(shè)的特殊要求，必須查明斷層時。 采掘工作面接近推斷導(dǎo)水?dāng)鄬?00 m時，或距已知含（導(dǎo)）水?dāng)鄬?

38、0 m時。 采區(qū)內(nèi)小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時，或采區(qū)內(nèi)構(gòu)造不清、含水層水壓大于23MPa時。,探放斷層水的原則與探查內(nèi)容,斷層水探查的主要內(nèi)容： 查明斷層位置、落差、走向、傾向、傾角，斷裂帶寬度、充填物和充填程度，斷層的導(dǎo)水性與富水性。 查明斷層兩盤斷裂帶裂隙、巖溶發(fā)育情況、兩盤對接部位的巖層及其富水性。 查明煤層與強含水層的實際部距（即隔水層的實際厚度）。 查明斷層探水孔不同深度處的水壓、水量、沖洗液消耗量，確定或判斷底板水在隔水層中的導(dǎo)升高度。 通過放水試驗和連通試驗查明斷層導(dǎo)水性、富水性以及通過斷層的側(cè)向補給水量，為安全采掘和制定礦井防治水措施提供實際資料與理論依據(jù)。,（三）探放

39、斷層水的方法,斷層探水方法與探老窯水方法相仿，但探水鉆孔孔數(shù)要比探老窯水少，一般為3個孔，鉆孔布置方式按探查目的不同略有差異。探查工作面前方已知或預(yù)測含（導(dǎo)）水?dāng)鄬?。一般先布置巷道掘進(jìn)前方1號孔，盡可能一鉆打透斷層，然后再打2號、3號孔，以確定斷層走向、傾向、傾角和斷層的落差及兩盤的對接關(guān)系。,（四）探放斷層水的安全注意事項,水壓大于2MPa的斷層，一般不宜沿煤層探放斷層水。 開孔層位必須在堅硬的巖層中，孔口管的長度、超前距離、探斷層的起始點符合規(guī)定。 必須使鉆孔在一定的安全深度揭露斷層。 探水鉆進(jìn)之前，必須先安好孔口管和控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗，達(dá)到設(shè)計承受的水壓后，方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。 鉆孔內(nèi)水壓

40、過大時，應(yīng)采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn)，并有防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。 揭露斷層帶或含水層時，孔徑應(yīng)小于60mm，同時采用肋骨鉆頭，控制孔內(nèi)涌水量和防止高壓水射出鉆桿。 鉆孔終孔后，有水進(jìn)行放水試驗；無水進(jìn)行壓水試驗。 完成探測任務(wù)后，立即全孔注漿封閉。,（五）斷層水的預(yù)防與處理,根據(jù)斷層水文地質(zhì)性質(zhì)和通過斷層導(dǎo)水水源的不同，斷層突水及其造成的危害程度也不一樣，相應(yīng)的防治措施也就不同。 類斷層帶不含（導(dǎo)）水。水源為孔隙、裂隙含水層水時，一般沒有突水危險，掘進(jìn)巷道可以直接通過，回采時可以不留防水煤柱，但需加強支護(hù)防止塌落冒頂；若水源是沖積層、薄層巖溶含水層及其他水體時，掘進(jìn)巷道可通

41、過，必須先打孔疏放其儲存量，證實水壓、水量不大時，再過斷層帶，并加強支護(hù)?；夭蓵r一般可以不留煤柱。,（五）斷層水的預(yù)防與處理,類斷層帶弱含（導(dǎo)）水，有可能突水的斷裂帶。 若水源為孔隙、裂隙含水層時，一般情況下，掘進(jìn)巷道可以通過，需加強支護(hù)，防止冒落。如水壓、水量較大時，應(yīng)先打孔疏水降壓，然后再過斷層，并加強支護(hù)?；夭蓵r可以不留防水煤柱，但應(yīng)留防冒煤柱。 若水源是沖積層、薄層巖溶含水層及其他水體時，巷道掘進(jìn)時要超前探水，把水壓降至安全值以下，再接近或穿過斷層帶?；夭蓵r如隔水巖柱不足，應(yīng)留設(shè)防水煤柱。 若水源為厚層強巖溶水或大型地表水體時，巷道掘進(jìn)必須超前探水，無水時要做壓水檢查，有水時應(yīng)封孔繞行

42、或預(yù)注漿通過?；夭蓵r必須留設(shè)斷層防水煤柱，水壓大于安全值時應(yīng)疏水降壓。,（五）斷層水的預(yù)防與處理,類富含水或?qū)詮?、突水可能性大的斷層?水源為孔隙、裂隙含水層時，巷道掘進(jìn)必須穿過斷層時應(yīng)超前探水、放水，把水壓降至安全值以下，加強巷道支護(hù)，保護(hù)圍巖的穩(wěn)定性?；夭汕笆杷祲褐涟踩狄韵?，并留設(shè)防塌煤柱，以防止沿斷層產(chǎn)生冒頂。 若水源是沖積層、薄層巖溶含水層時，巷道掘進(jìn)時要超前探水，鉆孔無水時，用手鎬掘進(jìn)或放小炮通過，但需進(jìn)行特殊支護(hù)，防止滯后突水。水壓、水量較大時，應(yīng)預(yù)注漿通過斷層或留防水煤柱，回采時應(yīng)按規(guī)定留設(shè)防水煤柱。 若水源為厚層強含水層或大型地表水體時，巷道掘進(jìn)應(yīng)超前探水，并留設(shè)斷層防

43、水煤柱，不得接近或通過。若必須通過時，應(yīng)打探查構(gòu)造和含水層勘探孔，待查明條件后繞行或預(yù)注漿過斷層帶?；夭蓵r探明斷層位置，留足防水煤柱，必要時暫緩開采 。,五、探放陷落柱水,煤層底板為厚層石灰?guī)r的華北型煤田，由于導(dǎo)水陷落柱的存在，使某些處于上覆地層本來沒有貫穿煤系基底強含水層的中、小型斷層或一些張裂隙，成為水源充沛、強富水的突水薄弱帶，一旦被揭穿，將引起突水。若導(dǎo)水陷落柱直接突水，其后果就更嚴(yán)重。例如1984年開灤范各莊礦2171工作面陷落柱突水的最大涌水量達(dá)2053m3min，使該大型礦井在21h內(nèi)被全部淹沒，成為世界采煤史上最大的一次突水。 2010年3月1日駱駝山煤礦陷落柱突水，7.2萬m

44、3/h,僅次于開灤范各莊的突水量。有的陷落柱不導(dǎo)水，有的導(dǎo)水。,五、探放陷落柱水,由于煤系地層在地質(zhì)歷史時期中不斷向奧灰溶洞垮落，冒落的巖塊不斷充填形成一個質(zhì)地疏松巖溶陷落柱，導(dǎo)水性很強，同時由于陷落柱的賦存條件孤立而隱蔽，事前難以探查發(fā)現(xiàn)，防治難度極大，所以造成災(zāi)難性的巖溶陷落柱水害。,（一）陷落柱水的探放,陷落柱水探放鉆孔布置及施工中，要注意如下問題：,水壓大于23MPa的陷落柱原則上不沿煤層布孔，應(yīng)布置在底板巖層中。 孔口安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水要求一致。 監(jiān)測記錄孔內(nèi)水壓、水量和水質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)異常加密或加深鉆孔，爭取直接探到陷落柱。 鉆孔施工結(jié)束后必須注漿封閉，并記錄封孔情

45、況，注漿結(jié)束壓力大于區(qū)域靜水壓力的1.5倍。 陷落柱經(jīng)探查無水或水量很小，要以略大于區(qū)域靜水壓力進(jìn)行壓水試驗，檢驗其導(dǎo)水性。并向深部布孔，檢查陷落柱導(dǎo)升情況。 提高巖芯采取率，及時進(jìn)行巖芯鑒定，判定是斷層破碎帶，還是陷落柱。,（二）陷落柱水的防治,陷落柱導(dǎo)水性好、涌水量大的，留設(shè)防水煤柱，并對陷落柱注漿充填，切斷強含水層的水源通道。 區(qū)域地下水位以上的陷落柱，充填較致密，與地表無水力聯(lián)系的，可少留或不留煤柱。 陷落柱含導(dǎo)水性弱，利用探查孔注漿加固后，可不采取特殊防范措施。回采時留設(shè)防水煤柱；掘進(jìn)時在安全邊界外圍繞行，巖巷須穿過陷落柱時，應(yīng)預(yù)先全斷面注漿。,桃園礦23突水事故,2013年2月3日

46、0時20分，淮北礦業(yè)集團公司桃園煤礦南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)工作面發(fā)生突水事故，突水量29000m3/h，事故總突水量400萬立方米以上，最終淹沒水位標(biāo)高-52.14m，距離地表僅78m，造成全礦井被淹,1人遇難 。經(jīng)探查治理，查明陷落柱長軸直徑70m，短軸直徑50m，柱體頂端距離煤層底板20m。,桃園礦23突水事故,1、礦井概況 桃園煤礦位于安徽省宿州市墉橋區(qū)北楊寨鄉(xiāng)，1995年11月建成投產(chǎn)， 2012年核定能力185萬噸，礦井水文地質(zhì)類型復(fù)雜，剩余可采儲量7751萬噸。桃園煤礦共有六個井筒，分別為主井、老副井、新副井、西風(fēng)井、北部井和北風(fēng)井。共有二個生產(chǎn)水平，一水平標(biāo)高-520m，二水平

47、標(biāo)高-800m。生產(chǎn)采區(qū)2、南三采區(qū)，準(zhǔn)備采區(qū)北八和零采區(qū)，開拓采區(qū)1、6采區(qū)。 礦井正常涌水量740m3/h，最大涌水量843m3/h。一水平中央泵房排水能力2500m3/h，水倉容積7302 m3；二水平中央泵房排水能力2500m3/h，水倉容積7890m3。 礦井受第四系松散層第四含水層、煤系砂巖含水層、太原組灰?guī)r含水層、奧陶系灰?guī)r含水層水害威脅，歷史上曾發(fā)生4次太灰水突水事故，最大突水量550m3/h。礦井建立了地下水水文動態(tài)觀測系統(tǒng)，進(jìn)行了三維地震勘探。,桃園礦23突水事故,2、1035工作面概況 1035工作面位于桃園煤礦南三采區(qū)南翼三區(qū)段，工作面設(shè)計走向長1223m，傾斜寬177

48、m，平均煤厚2.9m，煤層傾角平均20，儲量75.4萬噸。該工作面上覆的7煤層工作面已回采結(jié)束。1035工作面機巷2012年1月開始掘進(jìn)，實際施工長度1275m，與軌道巷貫通后施工至切眼下口，后調(diào)向施工切眼28m。工作面排水路線為1035切眼1035機巷1035軌道巷1033軌道石門南部大巷井底水倉，由一水平中央泵房經(jīng)老副井排到地面。 1035切眼沿10煤層頂板施工，采用錨桿支護(hù)，巷道為矩形斷面，寬3.8m，高2.8m。,1035切眼突水位置圖,突水點,桃園礦23突水事故,3、突水經(jīng)過 2月2日中班14時10分，現(xiàn)場作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)工作面底板出水，水量10m3/小時，礦調(diào)度所當(dāng)即安排停止作業(yè)、

49、撤人、疏通水路，并派技術(shù)人員下井查明情況。15：30，技術(shù)人員到現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)工作面向后8到12m處底鼓，出水量30m3/h；隨后水量逐漸增大，18：55達(dá)到150至200m3/h，礦安排南三采區(qū)作業(yè)人員全部撤至安全地點。 當(dāng)天晚上，礦及時召開了水情分析會，認(rèn)為出水水源是太灰水的可能性較大，安排夜班繼續(xù)加強水情觀測，疏通水路，在通往二水平的巷道口構(gòu)筑攔水壩，防止出水沖入二水平生產(chǎn)系統(tǒng)，加強一水平中央泵房排水泵的檢修與維護(hù)，保證足夠的抗災(zāi)能力。夜班南三采區(qū)其他人員在井口待命，礦帶班領(lǐng)導(dǎo)到1035軌道巷指揮協(xié)調(diào)。 1035切眼出水點的水量一直穩(wěn)定在200m3/h左右，到3日0：20，在井下觀測水

50、情的技術(shù)人員聽到巷道里面有“砰、砰”的響聲，水霧很大，同時水量劇增，現(xiàn)場人員匯報后立即沿機巷向外撤離。,桃園礦23突水事故突水水流線路動畫,桃園礦23突水事故,4、搶險救災(zāi)情況 礦長在礦調(diào)度室當(dāng)即命令井下全部撤人，同時安排開啟一、二水平泵房全部水泵，以最大的排水能力保證人員撤退時間。 當(dāng)班井下作業(yè)人員共444人，其中一水平200人、二水平169人，北部井75人。 一水平83名在老副井井底車場待命人員立即升井；零采區(qū)63人由西風(fēng)井撤離；南三采區(qū)下口15名清理水溝人員、運輸區(qū)4人從老副井升井；2名現(xiàn)場指揮的礦領(lǐng)導(dǎo)待現(xiàn)場人員撤離后最后升井；一水平泵房5名值守人員經(jīng)管子道沿老副井梯子間撤離；礦帶班領(lǐng)導(dǎo)

51、從南三采區(qū)撤離途中，沿途組織零散作業(yè)人員26人，經(jīng)南三采區(qū)人行上山，沿總回風(fēng)巷，步行8公里，歷時5小時30分，最后從北部井安全升井。,桃園礦23突水事故人員撤離線路動畫,桃園礦23突水事故,二水平158人由新副井撤離，1026聯(lián)巷掘進(jìn)工作面8人步行至總回風(fēng)巷，經(jīng)西風(fēng)井升井；6采區(qū)1名皮帶機司機由北部井撤離；二水平泵房司機1人從新副井升井。正在1024工作面巡檢的瓦檢員沿2采區(qū)人行上山，經(jīng)一水平總回風(fēng)巷到達(dá)西風(fēng)井，在救護(hù)隊員協(xié)助下，于日8時從西風(fēng)井安全到達(dá)地面。 北部井75人從北部井撤離。 主井下口箕斗硐室打點工，于日10時15分，從主井采用吊籃，歷經(jīng)個小時，營救成功最后升井。 至此，當(dāng)班井下作

52、業(yè)人員444人，443人安全升井，僅一水平炸藥庫管理員1人下落不明。 4月18日排水復(fù)礦到一水平后，在一水平炸藥庫內(nèi)發(fā)現(xiàn)該失蹤人員，已遇難。,桃園礦23突水事故,井下視頻監(jiān)控顯示，3日0：33，一水平炸藥庫進(jìn)水；0：35，一水平調(diào)度站水量劇增；0：52，一水平泵房進(jìn)水， 1：09泵房被淹。1：53，二水平泵房進(jìn)水，2：11泵房被淹。 突水事故發(fā)生后，安徽省委書記、省長迅速作出指示，要全力以赴救援，把礦工生命安全放在第一位，把損失降到最低；分管副省長、安徽煤礦安全監(jiān)察局、省安全監(jiān)管局、省國資委、省經(jīng)信委煤炭辦、淮北市委市政府、宿州市政府主要領(lǐng)導(dǎo)趕赴現(xiàn)場指導(dǎo)事故救援工作。淮北礦業(yè)集團及桃園煤礦立即

53、啟動事故應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急救援指揮部，組織井下人員撤離，搜救未升井人員，并組織淮北礦業(yè)集團軍事化救護(hù)消防大隊等相關(guān)部門開展搶險救援工作。 2月4日20：24，井下水位升至-400.45m，鑒于已不具備安全施救條件，事故搶險救援工作停止，礦井轉(zhuǎn)入突水災(zāi)害治理。,桃園礦23突水事故,5、事故原因分析 根據(jù)出水量、水位動態(tài)、水質(zhì)檢測等資料，調(diào)查組分析認(rèn)定，出水水源為奧灰水，出水通道為隱伏導(dǎo)水陷落柱。 桃園礦南三采區(qū)勘探控制程度滿足礦井地質(zhì)規(guī)程要求，2004年進(jìn)行了地面三維地震勘探，突水點區(qū)域未發(fā)現(xiàn)落差大于5m的斷層和發(fā)育至煤層的陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造異常。 本起事故為奧灰水從煤層底板涌出的突水事故。突水地

54、點位于1035切眼后方12米至機巷之間，突水來勢迅猛、水量巨大。2月3日1：53至6：10所淹沒巷道體積1275000m3，據(jù)此推算突水量達(dá)29000m3/h，事故總突水量400萬m3以上。 事故直接原因是10煤層底板存在隱伏陷落柱，當(dāng)1035切眼接近該陷落柱時，在承壓水和掘進(jìn)擾動作用下，奧陶系灰?guī)r承壓水突破有限隔水巖柱形成集中過水通道，造成底板突水。,桃園礦23突水事故,間接原因：一是防治水技術(shù)管理不到位，對奧灰水害認(rèn)識不足。礦井水文地質(zhì)類型劃分報告提出，礦井內(nèi)發(fā)現(xiàn)有巖溶陷落柱存在，其分布規(guī)律不清，但未引起高度重視，未采取探查和防范措施。1035切眼出水后，主觀上按照太灰突水進(jìn)行處置。 防治

55、水技術(shù)手段不到位。2004年常規(guī)三維地震勘探顯示有2個異常區(qū)，將火成巖侵入作為唯一解釋。礦井未建立水害預(yù)警系統(tǒng)，地下水動態(tài)觀測數(shù)據(jù)反饋時間間隔較長，不能及時為水情分析提供技術(shù)支持。 工作面設(shè)計管理不嚴(yán)格。1035機巷設(shè)計長1223米，實際施工1275米。變更設(shè)計僅由礦技術(shù)科提出方案，經(jīng)掘進(jìn)副總工程師簽字同意，未按規(guī)定程序?qū)徟?二是重大險情應(yīng)急處置不當(dāng)。雖然及時組織人員有序撤離，但仍存在水情報告不及時，水源分析不及時，水量觀測不準(zhǔn)確，通知撤人不徹底的問題。,桃園礦23突水事故,三是應(yīng)急救援管理不到位。桃園煤礦安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案及現(xiàn)場處置方案內(nèi)容不全面、針對性不強，無礦井出現(xiàn)重大突水險情時通知

56、撤人的方式、路線等內(nèi)容，未按規(guī)定組織應(yīng)急演練。 四是安全教育培訓(xùn)工作不到位。2012年未按規(guī)定組織專門的全員安全教育培訓(xùn)，日常安全教育培訓(xùn)中防治水內(nèi)容較少。 五是對桃園煤礦防治水工作檢查指導(dǎo)不力。未督促和指導(dǎo)桃園煤礦對10煤層底板可能存在的隱伏陷落柱進(jìn)行分析、探查。 事故調(diào)查組認(rèn)定，這是一起因防治水安全技術(shù)管理不到位、現(xiàn)場應(yīng)急處置不當(dāng)導(dǎo)致的較大責(zé)任事故。對桃園煤礦及18名相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行了經(jīng)濟處罰和行政責(zé)任處理。,桃園礦23突水事故,6、防范措施 一是按照煤礦防治水規(guī)定和安徽省有關(guān)煤礦防治水工作規(guī)定，結(jié)合本次突水事故原因和煤礦實際，對防治水安全技術(shù)管理規(guī)定和安全技術(shù)措施進(jìn)行補充、修改和完善。 二

57、是在受水害威脅嚴(yán)重的區(qū)域開采，按照“一礦一策”、“一面一策”的要求，編制防治水設(shè)計和安全技術(shù)措施，并組織專家論證。在受灰?guī)r承壓水威脅的區(qū)域，必須采取物探先行、鉆探驗證的方法，查明水文地質(zhì)條件。 三是加強防治水技術(shù)管理，配備防治水副總工程師；開展奧灰水勘察研究；制定隱蔽型構(gòu)造精細(xì)探查的方案和防范措施；建立區(qū)域水化學(xué)分析實驗室；強化水害防治工作的監(jiān)督檢查和指導(dǎo)。 四是建立完善水文動態(tài)觀測系統(tǒng)、水害預(yù)警系統(tǒng)和潛水電泵排水系統(tǒng)，提高礦井抗災(zāi)防災(zāi)能力。 五是加強煤礦物探工作管理，建立物探工作站，開展三維地震資料精細(xì)解釋工作。 六是完善水害應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案，按規(guī)定組織救災(zāi)演練；加大職工防治水安全教育

58、培訓(xùn)力度，熟知避災(zāi)路線，提高職工緊急避險的能力。,桃園礦23突水事故治理,桃園礦2.3突水事故，利用1035切眼掘進(jìn)工作面獨頭巷道的有利條件，采取堵源與截流同步進(jìn)行的治理方案，引進(jìn)美國先進(jìn)的汽車鉆（T130XD型） ，科學(xué)合理組織施工，采取了多鉆孔同時鉆進(jìn)的方法，加快了施工。累計施工截流孔3個、堵源孔6個、檢查加固孔3個，共完成鉆探工程量7017m，注水泥17.42萬t，粉煤灰3.65萬t。工程治理用時100余天，創(chuàng)國內(nèi)陷落柱水害治理速度最快記錄，較計劃提前2個月完成，為礦井早日排水復(fù)礦贏得了寶貴的時間。,桃園礦23突水事故治理工程布置平面圖,桃園礦23突水事故治理現(xiàn)場照片,桃園礦23突水事故

59、治理現(xiàn)場照片,六、探放含水層水,由于基巖裂隙水的埋藏、分布和水動力條件等都具有明顯的不均勻性，煤層頂、底板砂巖水、巖溶水等在某些地段對采掘工作面沒有任何影響，而在另一些地段卻帶來不同程度的危害。為確保礦井安全生產(chǎn)，必須探清含水層的水量、水壓和水源等，才能予以治理。 防治煤層頂、底板含水層的水害，既要從整體上查明水文地質(zhì)條件，采取疏干降壓或截源堵水等防治措施，又要重視井下探查。井下探查往往是疏干降壓或截源、堵水等措施的先行步驟和重要依據(jù)。如無水或補給量很小，通過探查孔放水即能達(dá)到降壓或疏干的目的；若補給水源豐富，水量大，需要通過井下“大流量、深降深”的放水試驗和物、化探方法的配合，查明條件后才能采取相應(yīng)的防治方法。 探放含水層水是礦井防治水的基本工作內(nèi)容之一。,（一）疏干開采,疏干開采是指對煤層頂板或煤層含水層的疏干；而疏水降壓是指對煤層底板含水層而言，其目的是使煤層底板含水層水壓降低至采煤安全水壓（該部分將在下節(jié)論述）。 礦井疏干的目的是預(yù)防地下水突然涌入礦井，避免災(zāi)害事故，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率，消除地下水靜水壓力造成的破壞作用等，是煤礦防治水的一種主要措施。對于大水礦區(qū)，為了減少礦井涌水量，應(yīng)采取截流、淺排和排、供、生態(tài)環(huán)保三位一體結(jié)合等輔助措施，與疏干