城口县阳光煤矿掘进作业探放水措施.docx

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城口县阳光煤矿掘进作业探放水措施

城口县阳光煤矿掘进作业探放水

安全技术措施

编制：

文德华

机电矿长：

生产矿长：

安全矿长：

矿长：

编制时间：

二0一二年五月十日

城口县阳光煤矿掘进作业探放水

安全技术措施

为了认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，根据《煤矿安全规程》和《防治水规定》及其他法律、法规及规定结合本矿实际制定本措施。

－、矿井及矿区水文地质概况:

1、矿井概况

根据渝煤整合办[2007]128号文，本矿井属保留矿井，生产规模确定为60千吨/年。

井田面积为面积1.5883km2，开采标高+1700～+1350m。

本矿目前处于建设期间，尚未生产；矿井已形成通风系统，首采区开拓巷道已基本完成。

2、矿区地形、水文地质概况

矿区地形总体上是北高南低，区内山高坡陡，地形险峻。

山脉走向与区域构造线基本一致，呈近东西向延伸，羽状冲沟的流水汇集于近北西．南东向的桃园河中。

北东侧高南西侧低属深切割中山地形。

态以v型矿区范围内地表水系不发肓，地表无常年性水体，沟谷形为主，地表水自然排泄条件较好，无须人工疏导．大气降水是补给地下水的主要来源，其动态变化受季节降水的影响较大，地表大部分为基岩裸露，地下水主要类型为基岩裂隙水和岩溶水，大气降水通过含水层补给地下水后，径流先以垂直渗入为主，然后转入侧向运动，总的径流方向由北向南西，最终以泉水形式排泄入桃园河。

3、水文地质条件

矿区主要含水层为三叠系下统嘉陵江组（Tlj）、大冶组（Tld）、二叠系中统茅口组（P2m）、栖霞组（p2q）灰岩，属岩溶裂隙含水层，为矿区直接充水地层。

矿井相对隔水层为二叠系上统大隆组（p3d）、吴家坪组（p3w）、二叠系下统梁山组（pll）、志留系中统沙帽组（S3s）、志留系下统罗惹坪组（Sllr）、其岩性主要为页岩、煤层、粉砂岩及铝土岩等，其含水性弱，为矿区相对隔水层。

矿区断裂不发育，煤层赋存于相对隔水层中。

含水层的岩溶裂隙发育，地下水排泄畅通。

本矿井设计为开采上山矿，矿井的涌水顺平硐自流出地面。

据煤矿涌水量观察，预计本矿井正常涌水量：

lOm3/h，最大涌水量：

20m3/h。

综上所述，本矿井水文地质条件属中等类型。

4、煤层及顶底板情况

本矿区内主采层为K2煤层，K2煤层位于二叠系上统吴家坪组下部,上距吴家坪组顶部约108m，下距茅口组（P2m）约2m。

煤层的产状与岩层产状近于一致，煤层倾向为20°～29°，倾角为30°～48°，平均倾角39°。

K2煤层呈似层状，为单一煤层，结构简单。

煤厚0.21～0.52m，平均厚0.30m，煤层厚度不太稳定，局部薄化，薄化带含黄铁褐色粘土充填。

K2煤层呈亮黑色，煤矿类型属亮煤—半亮煤型，具块状构造。

具线理状细条带结构，层状构造。

断口参差状，硬度1.5－2度。

含少量0.5×2cm丝炭包体和黄铁矿透镜包体及细条带，挤压面显著，外生节理裂隙较发育，破碎后呈鳞片状及块状。

K2煤层顶板为石灰岩，粉砂质页岩，岩层裂隙不发育，岩体结构完整；底板为灰色、褐红色透镜状含黄铁矿铝土岩。

除煤系地层外其上下均为厚层-块状灰岩，含燧石条带灰岩，属坚硬一半坚硬岩石类型。

岩体结构完整，无软弱结构面分布，抗压强度较高，岩层稳定性好，物理力学性质较强。

但在煤系地层底板灰岩中岩溶较发育，在掘进中应注意溶洞对工程施工的影响。

二、井下探放水的有关要求

1、根据《煤矿防治水规定》的相关要求，采掘工作面受水害影响的矿井，必须严格坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则进行采掘作业。

2、采掘工作面遇有下列情况之一的，必须进行探放水：

（1）接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿；

（2）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱；

（3）打开防隔水煤（岩）柱进行防水前；

（4）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带；

（5）接近有出水可能的钻孔；

（6）接近水文地质条件复杂的区域；

（7）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水；

（8）接近有积水的灌浆区；

（9）接近其他可能突水的地区；

（10）发现有透水或透水预兆时。

3、井下探放水必须使用专用探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水。

4、探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径不得大于75mm.

5、在探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻等透水预兆时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆；必须立即向矿调度室汇报，派人监测水情。

发现情况紧急，应当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点，然后采取安全措施，进行处理。

6、探放老空水前，必须首先分析查明老空水的空间位置、积水量和水压。

探放水孔应当钻入老空水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

当钻孔接近老空时，预计可能发生瓦斯或者其他有害气体涌出的，应当设有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体浓度超过有关规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿井调度室，及时处理。

7、钻孔放水前，应当估计积水量，并根据矿井排水能力控制放水量，防止淹井；放水时，应当设专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。

如果水量突然变化，应当及时处理，并立即报告矿调度室。

三、防治水安全技术措施：

（一）矿井防治水措施

1、矿井开拓开采所采取的安全保证措施

（1）开拓工程所采取的防治水措施

①为保证采煤的生产安全，设计按有关规定在井下留设了各种保安煤柱。

矿井在生产中必须按设计留足煤柱尺寸，严禁开采。

②选择合理的采煤方法和开采程序至关重要，设计采用俯伪斜分段密集采煤法，后退式回采。

③全部垮落法管理顶板，减少了上覆岩层导水裂隙带的高度。

④矿井应建立井上、下水文地质长期观测网。

在采掘现场设专人定时巡回观测淋水、漏水情况，如遇变化异常时，应立即停止作业，撤出人员待确保安全后，再恢复作业。

（2）采掘工程所采取的防治水措施

①定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图上标出其位置、开采范围、开采年限、积水情况等。

②针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。

③井巷在掘进过程中必须边探边掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确定安全后再向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程图上。

井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。

④在采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

⑤井下和地面排水设施保证完好，井下水沟要及时进行清理，每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。

⑥应加强对地面老窑的调查并标注在实测的采掘工程图中，划定其探放水红线，在接近探放水线时，必须采取探放水措施。

⑦必须先查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料，建立疏水、防水和排水系统。

2、防水安全煤柱留设

（1）井田边界煤柱：

为确保生产安全，井田南翼边界和北翼边界均沿走向留设30m边界隔离煤柱；

（2）断层煤柱：

矿井范围内无断层，不需留设断层防水煤柱。

（3）井田范围内无河流和大的地表水体，无需留设地表水防水煤柱。

3、区域、局部探放水措施及设备

（1）探放水原则

必须做好水害分析报告，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。

接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。

探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。

采用先进的矿井物探设备KDZ-114-3型便携式物探仪进行水害预测预报工作，可查探水文地质条件，掌握矿井防治水工作的主动权。

（2）根据本矿井的具体设计，遇到下列情况之一时，必须探水：

①接近水淹区或情况不明井巷、老空时：

根据积水区的位置、范围、水文地质条件，以及采空区、巷道受矿井压力的破坏情况等因素，确定探水线的位置。

②接近含水层、构造带时

巷道接近含水层、构造带边界线不小于20m时必须探水。

③打开隔离煤柱放水前：

本矿井开采所造成的老空、老巷等积水区，探水线距积水区的最小距离：

在煤层中不小于30m，在岩层中不小于20m。

④接近未封闭又可能突水的钻孔时。

⑤接近水文复杂地段又情况不明时。

⑥采、掘工程接近其它可能突水地段时。

总之，矿井必须作好水文地质基础资料的收集、整理、分析工作，加强水害分析预测预报，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”探放水原则。

矿井在探放水前，必须编制探放水专项设计。

对边界位置准确、水文地质条件清楚、水压不超过0.98MPa的水体，探水线至积水区的最小距离在煤层中不得小于30m，在岩层不得小于20m；在不能确定积水区边界位置时，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。

老采空区积水面以下的煤岩层中的采掘工作，必须在排除积水以后进行。

正式放水前，必须进行水量、水压和煤层透水性试验，发现异常情况时，必须及时处理。

（3）探放水方法的确定

根据探放水对象不同，探放水前应进行内容不同的调查研究。

煤矿区内探放水主要对象有含水断层、老采空区积水以及裂隙含水层。

探水钻孔布置方式详见下图

深孔、中深孔、浅孔相结合探放水示意图

探水钻孔布置方式示意图

探水钻孔布置方式示意图

（4）探放水设备的选择

探防水设备选择必须能用于井下探水、放水、煤层注水、断层及巷道底板注浆、灭火、瓦斯抽采、防突等钻孔及勘探地质构造孔的施工，必须防爆及获得煤安标志。

设计选用TXU-70型探水钻1台，钻孔长度75m，并配NB1-100/20型泥浆泵。

4、探放水安全措施

（1）安装钻机探水前，要遵守下列规定：

①加强钻场附近的支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

②清理巷道、挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

③在打钻孔地点或附近安设专用电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通，并事先制定好撤退路线，以防止意外事故的发生。

④测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

（2）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。

特别危险的地区，应有避灾硐室，并规定避灾路线。

（3）钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。

（4）探水或接近积水区掘进前、排放被淹井巷积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体涌出危害安全措施。

（5）探放老空水前，首先要分析、查明老空水体的空间位置、积水量和水压等。

老空积水区高于探放水点位置时，只准打钻孔探放水；探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。

探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

（6）钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体浓度超过煤矿安全规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

（7）钻眼时，发现有煤岩松软、片帮、来压或钻孔