煤礦井下探放水基礎知識培訓

煤礦井下探放水基礎知識培訓第1頁/共48頁探放水工作的意義礦井水害是僅次于瓦斯的煤礦第二大災害。探放水是煤礦防止水災事故的重要環(huán)節(jié)，因此，進行探放水地質(zhì)研究，降低礦井水害對實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，有著重要的現(xiàn)實意義。第2頁/共48頁王家?guī)X透水事故分析第3頁/共48頁事故案例時間：2010年3月28日14時30分許事故單位：華晉焦煤有限責任公司王家?guī)X煤礦地點：山西省鄉(xiāng)寧縣和河津市境內(nèi)人員：事故發(fā)生時井下261人作業(yè)，108人升井，153人被困，其中115人獲救，38人遇難。透水水源：老空水

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原因：沒有嚴格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》，水文地質(zhì)情況未查清，沒有嚴格執(zhí)行“先探后掘、有疑必探”的規(guī)定，勞動組織管理混亂，安全培訓不到位。為了趕工期、趕進度，當班安排14個掘進隊同時作業(yè)，作業(yè)人員過度集中，且領導干部帶班制度不落實；施工安全措施不落實；隱患排查治理不力，特別是2010年3月份以來該工作面回風巷多次發(fā)現(xiàn)巷道積水，但一直未能采取有效措施消除隱患。所有這些，都暴露出該企業(yè)安全生產(chǎn)責任不落實、安全管理不嚴格、隱患排查治理不認真等突出問題。這是一起明顯的責任事故，是一起不該發(fā)生的、完全可以避免的事故。

事故搜救耗資超過1億元。第5頁/共48頁第一章井下探放水的相關規(guī)定

探放水包括探水和放水兩個方面。探水是指采礦過程中用超前勘探方法，查明采掘工作面頂?shù)装?、側幫和前方等水體的具體空間位置和狀況等，其目的是為了有效地防治礦井水做好必要的準備。放水是指為了預防水害事故，在探明水的情況后采取鉆孔等安全方法將水體放出。

第6頁/共48頁一、《煤礦安全規(guī)程》對井下探放水做了如下規(guī)定：

（1）礦井必須作好水害分析預報和充水條件分析，堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原則。（2）采掘工作面遇到下列情況之一時，必須確定探水線進行探水：

（一）接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。（二）接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。

（三）打開隔離煤柱放水時。

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（四）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。

（五）接近有出水可能的鉆孔時。

（六）接近有水的灌漿區(qū)時。

（七）接近其他可能出水地區(qū)時。

（3）煤系底部有強承壓含水層并有突水危險的工作面，在開采前，必須編制探放水設計，明確安全措施。

第8頁/共48頁（4）安裝鉆機探水前，必須遵守下列規(guī)定：

（一）加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。

（二）清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。

（三）在打鉆地點或附近安設專用電話。

（四）測量人員和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

第9頁/共48頁（4）安裝鉆機探水前，必須遵守下列規(guī)定：

（一）加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。

（二）清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。

（三）在打鉆地點或附近安設專用電話。

（四）測量人員和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

第10頁/共48頁（5）預計水壓較大的地區(qū)，探水鉆進之前，必須先安好孔口管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方準繼續(xù)鉆進。（6）鉆孔內(nèi)水壓過大時，應采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進，并有防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。（7）鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負責人員應立即向礦調(diào)度室報告，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進行處理。

第11頁/共48頁（8）探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點位置時，只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。

鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時，必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過本規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調(diào)度室，及時處理。

第12頁/共48頁（9）鉆孔放水前，必須估計積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時，必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調(diào)度室。

（10）排除井筒和下山的積水以及恢復被淹井巷前，必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時處理。

排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。

第13頁/共48頁二、礦井探放水制度一、必須堅持“有疑必探，先探后掘”的探放水原則。在有水害威脅的區(qū)域進行采掘工作，都要堅持超前鉆探。二、礦井進行新采區(qū)開拓或掘進新工作面時，必須提前論證是否需要進行探放水，對需要進行探放水的要進行探放水設計。探放水設計要符合相關的要求，并經(jīng)研究批準后方可進行施工。三、探放水工作要嚴格按設計進行施工。對發(fā)現(xiàn)的新問題重新制定措施，并經(jīng)全體審批人員重新審核，方可執(zhí)行。四、探放水前，所有參加人員必須熟知必要的安全措施和避災路線。一旦發(fā)現(xiàn)異常，迅速按避災路線撤出。第14頁/共48頁五、探水設備在進行探放水時，必須進行檢修，以確保其完好。所有必要的設備必須準備齊全。六、瓦檢人員在開始進行探放水作業(yè)時，必須檢查該處的有害氣體，不超限時，方可進行作業(yè)。并在探放水時隨時進行檢查。七、探放水時，所有可能受水害危脅的人員必須撤出。第15頁/共48頁三、井下探放水管理規(guī)定

一）、井下探放水原則1、地測部門根據(jù)生產(chǎn)計劃做好水害分析預報，在巷道掘進到達探水位置前15天，地測部門發(fā)放探水通知單或探放水設計，施工單位接到通知后要編制專門的探放水措施。2、在受水威脅的地區(qū)，必須堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則。3、在接近水害威脅或積水區(qū)時，施工單位做好超前探放水工作，防止?jié)⑺斐墒鹿省?、在下列情況下必須進行超前探水：采掘工作面接近采空區(qū)積水時；巷道接近含水斷層、陷落柱時；采掘工作面接近未封閉或封閉不良導水鉆孔時；采掘工作面有明顯出水征兆時。5、當生產(chǎn)安全受到水害威脅而又未采取探放水安全措施時，地測部門有權責令施工單位停止施工。第16頁/共48頁四、探放水的類型、范圍的確定1、探放老空水由最低點探放老空水時，在采掘工程平面圖上標明積水區(qū)邊界及其最低點的具體位置和積水外緣標高。積水邊界距放水線距離不小于20m。積水邊界外推60m作為警戒線。工作面進入警戒線后，必須超前探水；到達放水線后，停止掘進，進行打鉆放水，在確認積水已被放完后才允許繼續(xù)掘進。巷道由高向低掘進，與老空積水區(qū)平行，探上部采面老空水，探水鉆孔布置應根據(jù)煤柱厚度嚴格控制老空水頭降低高度，嚴格執(zhí)行打超前探眼，邊探邊掘。2、探放斷層水井巷通過導水或可能導水斷層前必須超前探水，探水線至斷層交面線的最小距離不得小于20m，陷落柱探水線不小于60m。3．探放鉆孔水對封閉不良的鉆孔，在距鉆孔20m應采取超前探水或其他防范措施。第17頁/共48頁五、探放水工程設計1、探放水鉆孔布置原則：探老空水探水鉆孔應成組布設，并在平面圖上呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準，厚煤層內(nèi)各鉆孔終孔的垂距不得超過1.5m。探放斷層水的鉆孔，必須沿掘進方向的前方及下方布置，底板方向的鉆孔不得少于2個，探水鉆孔終孔直徑一般不得大于58mm。探放大范圍老空水或由最低點探放老空水時，探水鉆機必須具有孔口控水裝置，孔口管安裝方法具體操作時要依水壓大小和煤柱而定?？卓诠芡鈧纫惭b閥門和測壓表。當巷道由高向低掘進，與老空積水區(qū)平行時，可用長釬子邊探邊掘，打超前探眼，逐步探放降低水壓，消除上部老空水水害。老塘老硐被疏干后的殘存積水體，可用長鉆桿邊探邊掘，探3m，掘進1m。第18頁/共48頁2、探放水工程設計的編制內(nèi)容。探放水地區(qū)的積水范圍、積水量和水壓，并規(guī)定探水線。探放水地區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況。探水巷道的布置、斷面規(guī)格、支護形式、坡度和施工工序。說明探水鉆孔的超前距。說明探水鉆孔布置原則、個數(shù)、方向、傾角和孔徑。提出符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》的技術和安全措施。附必備圖紙，包括探放水工程平面布置圖、相應的地質(zhì)或水文地質(zhì)平剖面圖。已回采的老空區(qū)、水窩等臨時性工程，設計圖紙上要詳細標出。第19頁/共48頁3、探放老空水設計，應分析老空區(qū)開采時頂板出水情況、開采結束時間、生產(chǎn)用水排放情況、采空區(qū)底板標高、周圍采區(qū)或采面對老空水的影響情況等，由此判斷老空水最高積水標高，圈出積水范圍，計算積水量，并預計各放水孔的最大放水量。4、探放灰?guī)r水、斷層水、陷落柱以及對封閉不良鉆孔的處理，按有關規(guī)程和條例執(zhí)行。5、沿煤巷道原則上不得探高壓充水斷層，如確實需要，可先建防水墻，預埋套管，由墻外向里進行探放水。第20頁/共48頁6、孔口管長度設計：探放高壓強含水層、陷落柱、高壓充水斷層或探放老空水頭超過10m以上時，孔口管長度要符合《煤礦防治水規(guī)定》中的相關要求，孔口管安裝要采用管內(nèi)壓水泥漿或化學漿等方法，然后做孔口管耐壓試驗。探放老空水頭高度在4m以內(nèi)時，孔口管安裝可采用裸管打入加固或纏布打入等方法。老空水頭在4～10m之間時，孔口管安裝方法視煤柱大小、煤壁完整情況和水壓情況而定。煤柱寬度大于4m時，探放老空水需埋設孔口管，孔口管長度應不小于煤柱寬度的1/2第21頁/共48頁六、探放水施工安全技術措施

1、探放水人員必須按照批準的工程設計施工，未經(jīng)審批單位批準，不得擅自改變設計；2、加強探水工作面的支護，以防高壓水沖垮煤壁；3、遵守鉆機搬運安裝及操作的安全措施；4、探放水鉆孔的位置、方位、傾角，應由測量和防探水人員親臨現(xiàn)場確定。施工中要準確判層，做到記錄清楚，孔深丈量準確，并有嚴格的交接班制度；5、對排水設備進行檢查、維護，保證正常排水；第22頁/共48頁6、清挖水溝、水倉，保證流水暢通7、明確通風方式及通風設備，通風可靠，保證滿足通風需求，以及瓦斯及其它有害氣體檢查制度；8、施工人員安全躲避硐及避災路線；

9、井下鉆場應設專用電話；10、流水（排水）路線；11、附有探放水工程平面布置圖、剖面圖和避災路線圖等相關圖件。第23頁/共48頁七、探放水審批制度

探放水設計、措施，由地測部門提出與編制，由礦總工程師組織審批，必要時報公司審批。第24頁/共48頁八、探放水工程施工組織1、探放水工程施工前必須貫徹、傳達安全技術措施。2、做好防排水的一切準備工作，綜合排水能力要滿足設計要求，探放水前排水系統(tǒng)必須確保完好。3、井下探放水時，施工單位隊干專人負責，每班有隊干現(xiàn)場跟班，下井前到調(diào)度室填寫牌板，現(xiàn)場探放水執(zhí)行掛牌施工管理。4、現(xiàn)場探放水掛牌內(nèi)容包括：主要負責人、每班負責人、探放地點、探水位置、探放水各項參數(shù)、每班探放孔數(shù)和透孔情況。5、打鉆探出水后，應根據(jù)排水能力有控制地放水。若鉆孔堵塞要及時透孔，繼續(xù)排放。第25頁/共48頁6、鉆進中一旦發(fā)現(xiàn)“見軟”、“見空”、“見水”和變層，要立即停鉆，丈量殘尺并記錄其深度；7、鉆進時，若發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中水量突然增大、頂鉆等現(xiàn)象時，必須立即停止鉆進，但不得拔出鉆桿，并啟動排水系統(tǒng)，現(xiàn)場負責人員立即向礦調(diào)度室匯報，并派人監(jiān)測水情。如果情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進行處理。8、每竣工一個探放鉆孔，都必須核實該孔的方位、傾角，并重新丈量鉆桿長度，核實鉆孔實際深度。9、探放水負責人必須核實施工的探放孔是否透老空，是否打到設計位置。第26頁/共48頁10、透老空后反復掃孔若無水流出，經(jīng)瓦斯檢查員檢查有害氣體涌出時，必須立即停止鉆進，用木塞黃泥封閉。并設專人進行觀察，直至不再作為放水孔為止，用水泥進行封孔；11、鉆孔打透老空區(qū)或構造帶后要測定空氣中有害氣體含量以及瓦斯的有關參數(shù)，如有異常，要采取相應防范措施。12、對出水探放孔要經(jīng)常疏通，防止探放孔堵塞，由探放水工程負責人、每班負責人落實。13、放水點值班人員要認真監(jiān)測鉆孔水量和有害氣體變化情況，做好記錄，遇有異常變化時，應立即報告調(diào)度室。14、每項探放水工程結束，地測部門必須到現(xiàn)場驗收，確認水害威脅解除，由地測部門下達允許掘進通知后方可繼續(xù)掘進。第27頁/共48頁

九、探放水工程總結探放水工程結束后，地測部門要及時總結。根據(jù)實際探水情況與原設計對照，找出差距，以便今后提高和改進。第28頁/共48頁第二章井下探放水操作一、井下探放水的原則

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定《煤礦防治水規(guī)定》第一章第三條

：防治水工作應當堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則：現(xiàn)在規(guī)定：有掘必探，先探后掘，預測預報，先探后采，更全面，即各采掘頭面都必須探放水。第29頁/共48頁二、采掘工作面探放水條件在什么情況下探放水？《煤礦安全規(guī)程》第二百八十六條、

《煤礦防治水規(guī)定》第九十二條：采掘工作面遇到下列情況之一的，必須確定探水線進行探放水：（一）接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時；（二）接近含水層、導水斷層、暗河、溶洞和導水陷落柱時；（三）打開防隔水煤（巖）柱井下放水時；（四）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；（五）接近有出水可能的鉆孔或封閉不良的鉆孔時；（六）接近水文地質(zhì)條件復雜的區(qū)域；（七）采掘破壞影響范圍內(nèi)有承壓含水層或者含水構造、煤層與含水層的防隔水煤（巖）柱厚度不清楚可能發(fā)生突水時；（八）接近有積水的灌漿區(qū)時；（九）接近其他可能突（出）水的地區(qū)。第30頁/共48頁三、探放起點的確定根據(jù)礦區(qū)的開采和探放水經(jīng)驗，結合開采調(diào)查和勘探（包括物探）獲得的老窯、采空區(qū)及老空區(qū)分布資料，經(jīng)過分析后，分別按照積水線、探水線和警戒線三條線來確定探放水起點。第31頁/共48頁第32頁/共48頁（1）積水線：是指經(jīng)過調(diào)查核實后的積水邊界線。實際上就是小煤窯采空區(qū)的邊界范圍，其深部界線應根據(jù)小煤窯的最深下山劃定，是經(jīng)過分析原小煤窯開采圖紙，走訪有關小煤窯開采的當事人或知情人，經(jīng)過物探和鉆探核定后劃定的積水區(qū)范圍。第33頁/共48頁（2）探水線：（有可靠資料的）：沿積水線外推40m以上的距離劃一條線即為探水線（下山掘進時則為順層的斜距），此數(shù)值大小視積水邊界的可靠程度、水壓大小、煤的堅硬程度、頂?shù)装鍘r性及地質(zhì)構造等因素來確定，煤礦安全規(guī)定一般20-100m。第34頁/共48頁（3）警戒線（沒有資料及資料不可靠的）

由探水線再外推50米以上的距離劃一條線即為警戒線（在上山巷道掘進時指傾斜距離），當巷道進入此線后，就應警惕積水威脅，嚴格執(zhí)行公司超前探測規(guī)定探放老空積水的超前距，要根據(jù)水壓、煤巖層厚度和強度及安全措施等情況來確定，但最小水平鉆距不得小于30米，止水套管長度不得小于10米。并注意掘進工作面的變化。第35頁/共48頁探水線、警戒線的確定可參考下表的經(jīng)驗值并結合本礦實際采掘資料確定。

邊界名稱確定方法煤層軟硬程度資料主要依靠調(diào)查分析判別有一定圖紙資料作參考有較可靠的圖紙作依據(jù)探水線由積水線平行外推松軟中等堅硬80～12060～10050～6080～10060～8040～6030～4030--30--警戒線由探水線平行外推60～8040～5010～20第36頁/共48頁四、礦井探放水基本工作流程圖2、防治水及超前探測隱患排查

工作面地質(zhì)預報

工作面水情水害預測月度評價表3、探放水設計4、探放水觀測表發(fā)(原始記錄)5、探放水觀測臺帳6、探放水實鉆圖表7、探放水效果評價8、探放水工作總結1、9、允許掘進通知書第37頁/共48頁第三章、設計探水孔的設計方案

1、每次探水孔的位置由探水的深度、探水超前距離和巷道允許掘進的距離而定。2、探水鉆孔的超前距離、巷道允許掘進距離、幫距和密度的確定。（1）超前距。探水時從探水線開始向前方打鉆探水、一次打透積水的情況較少，常是探水——掘進——探水循環(huán)進行，而探水鉆孔的終孔位置應始終保持超前工作面一段的安全距離，這段距離簡稱超前距。

允許掘進距離超前距離幫距安全外圍線外斜眼終孔位置第38頁/共48頁（2）允許掘進距離。經(jīng)探水后，證實無滴水穿石威脅，可以安全掘進的長度稱為允許掘進距離。（3）幫距。為使巷道兩幫與可能存在的老空積水間保持一定的安全距離，即扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離。其值應