開掘工作面超前探測設(shè)計

1開掘工作面超前探測設(shè)計本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了探放水設(shè)計和施工安全技術(shù)措施的基本內(nèi)容、編制基本準(zhǔn)則和要求，適用于相關(guān)編制單位在編制探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施時參考。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件?！睹旱V安全規(guī)程》（國家安監(jiān)總局令第87號）《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》（安監(jiān)總煤調(diào)〔2013〕135號）《煤礦防治水細則》（煤安監(jiān)調(diào)查〔2018〕14號）《山西省煤礦老空水害防治工作規(guī)定》（晉政辦發(fā)〔2017〕36號）3基本規(guī)定3.1采掘工作面探水前，應(yīng)當(dāng)編制探放水設(shè)計和施工安全技術(shù)措施，確定探水線和警戒線，并繪制在采掘工程平面圖和礦井充水性圖上。探放水鉆孔的布置和超前距、幫距，應(yīng)當(dāng)根據(jù)水頭值高低、煤（巖）層厚度、強度及安全技術(shù)措施等確定，明確測斜鉆孔及要求。探放水設(shè)計由地測部門提出，探放水設(shè)計和施工安全技術(shù)措施經(jīng)煤礦總工程師組織審批，按設(shè)計和措施進行探放水。3.2嚴格執(zhí)行井下探放水“兩探”要求。采掘工作面超前探放水應(yīng)當(dāng)同時采用鉆探、物探兩種方法，做到相互驗證，查清采掘工作面及周邊老空水、含水層富水性以及地質(zhì)構(gòu)造等情況。有條件的礦井，鉆探可采用定向鉆機，開展長距離、大規(guī)模探放水。在水害隱患未查明或者未消除之前，嚴禁進行采掘活動。3.3布置探放水鉆孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定：3.3.1探放老空水和鉆孔水。老空和鉆孔位置清楚時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況進行專門探放水設(shè)計，經(jīng)煤礦總工程師組織審批后，方可施工；老空和鉆孔位置不清楚時，探水鉆孔成組布設(shè)，并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形，鉆孔終孔位置滿足水平面間距不得大于3m，厚煤層內(nèi)各孔終孔的豎直面間距不得大于1.5m；3.3.2探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水等時，探水鉆孔沿掘進方向的正前方及含水體方向呈扇形布置，鉆孔不得少于3個，其中含水體方向的鉆孔不得少于2個；3.3.3探查陷落柱等垂向構(gòu)造時，應(yīng)當(dāng)同時采用物探、鉆探兩種方法，根據(jù)陷落柱的預(yù)測規(guī)模布孔，但底板方向鉆孔不得少于3個，有異常時加密布孔，其探放水設(shè)計由煤礦總工程師組織審批；3.3.4煤層內(nèi)，原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水?dāng)鄬铀⒑畬铀跋萋渲?。如確實需要的，可以先構(gòu)筑防水閘墻，并在閘墻外向內(nèi)探放水。3.4在預(yù)計水壓大于0.1MPa的地點探水時，預(yù)先固結(jié)套管，并安裝閘閥。止水套管應(yīng)當(dāng)進行耐壓試驗，耐壓值不得小于預(yù)計靜水壓值的1.5倍，兼做注漿鉆孔的，應(yīng)當(dāng)綜合注漿終壓值確定，并穩(wěn)定30min2以上；預(yù)計水壓大于1.5MPa時，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進，并制定防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。3.5探放水鉆孔除兼作堵水鉆孔外，終孔孔徑一般不得大于94mm。3.6探放水鉆孔超前距和止水套管長度，應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：3.6.1老空積水范圍、積水量不清楚的，近距離煤層開采的或者地質(zhì)構(gòu)造不清楚的，探放水鉆孔超前距不得小于30m，止水套管長度不得小于10m；老空積水范圍、積水量清楚的，根據(jù)水頭值高低、煤（巖）層厚度、強度及安全技術(shù)措施等確定；3.6.2沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時，按表4-1確定探放水鉆孔超前距和止水套管長度。表1巖層中探放水鉆孔超前距和止水套管長度水壓p/MPa鉆孔超前距/m止水套管長度/mp＜1.0>10>51.0≤p＜2.0>15>102.0≤p＜3.0>20>15p≥3.0>25>203.7井下物探作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)采掘工作面的實際情況和工作目的等編寫設(shè)計，設(shè)計由煤礦總工程師組織審批。采煤工作面應(yīng)當(dāng)選擇兩種以上物探方法，相互驗證。物探施工結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)提交成果報告，由煤礦總工程師組織驗收。4探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施編寫基本準(zhǔn)則和要求4.1探放水設(shè)計內(nèi)容主要包括：4.1.1探放水目的。4.1.2探放水地區(qū)的水文地質(zhì)條件。主要包括老空積水范圍、積水量、水頭高度、正常涌水量及相鄰采空區(qū)關(guān)系，含水層層位、厚度、富水性及補徑排條件，斷層、陷落柱等構(gòu)造含（導(dǎo)）水性情況等。4.1.3探放水巷道的開掘方向、施工次序、規(guī)格和支護形式。4.1.4探放水鉆孔組數(shù)、個數(shù)、方向、角度、深度和采用的超前距與幫距。4.1.5探放水鉆孔孔口管下置和固管及清水耐壓試驗、鉆孔測斜（取芯）、施工原始記錄、簡易水文觀測、水文地質(zhì)試驗、竣工、封閉或長期觀測等技術(shù)要求。4.1.6鉆孔涌水量預(yù)計及防排水設(shè)施，如水閘門、水閘墻等的設(shè)計以及水倉、水泵、管路和水溝等排水系統(tǒng)及能力的具體安排等。4.1.7探放水鉆孔施工期間主要風(fēng)險評估和管控措施，包括防止有害氣體危害等安全措施。4.1.8受水威脅地區(qū)信號聯(lián)系和避災(zāi)路線的確定。4.1.9水情匯報和應(yīng)急處置措施等。4.1.10附圖。主要包括探放水鉆孔布置平面圖、剖面圖，必要時附鉆孔預(yù)想柱狀圖；探放水鉆孔結(jié)構(gòu)圖和避災(zāi)路線圖。4.2安全技術(shù)措施內(nèi)容主要包括：4.2.1鉆孔施工現(xiàn)場所需基本條件、鉆孔施工方案和工藝。4.2.2鉆孔施工設(shè)備安裝、運輸、操作安全技術(shù)措施。4.2.3鉆孔套管下置、固管、清水耐壓試驗、測斜（取芯）等安全技術(shù)措施。34.2.4高壓水鉆孔防噴、反壓安全技術(shù)措施。4.2.5鉆孔施工期間通風(fēng)、防火、防塵及瓦斯等有害氣體防范安全技術(shù)措施。4.2.6預(yù)防孔口管及煤巖壁突然鼓出措施。4.2.7鉆孔施工質(zhì)量保障措施。4.2.8孔內(nèi)事故處置措施。4.2.9鉆孔出水匯報、處置措施。4.2.10施工人員個人防護及各類災(zāi)害應(yīng)急處置、避災(zāi)措施等。4.3探放老空水鉆孔及其超前距的布置。探放水鉆孔的布置按《山西省煤礦老空水害防治工作規(guī)定》執(zhí)行。4.4探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施可按照本標(biāo)準(zhǔn)附錄AA和附錄B提綱進行編寫。4（資料性附錄）開掘工作面超前探測設(shè)計提綱A.1工作面概況A.1.1工作面井下位置及四鄰關(guān)系敘述工作面所在的采區(qū)、煤層，巷道的斷面、支護方式、破頂破底情況；四鄰井巷工程或采空區(qū)的名稱、間距、是否積水。A.1.2地質(zhì)情況根據(jù)勘探和相鄰采掘資料，預(yù)測煤層最小、最大、平均厚度，煤層軟硬程度，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度；頂?shù)装鍘r性、厚度，至上下煤層或采空區(qū)的間距；褶曲、斷層、陷落柱發(fā)育情況；開拓準(zhǔn)備巷道穿過的主要層位，并附預(yù)示剖面圖。A.1.3水文地質(zhì)情況根據(jù)防治水安全綜合評價結(jié)論，簡述對開掘有影響的水文地質(zhì)條件及危害。A.2超前物探設(shè)計A.2.1儀器選擇A.2.1.1說明工作面煤巖層主要物性參數(shù)、相鄰工作面不同物探異常區(qū)物性參數(shù)；A.2.1.2選擇儀器的名稱、型號、主要參數(shù)；A.2.1.3簡單介紹儀器工作的主要原理。A.2.2環(huán)境要求說明對超前物探工作的環(huán)境要求，包括巷道支護、排除積水、迎頭3米清理干凈礦渣、施工期間電氣機械設(shè)備停運等。A.2.3探測設(shè)計A.2.3.1測線、測點布置測線上的測點呈扇形或半圓形布置，測線間傾角依據(jù)探測目的層確定，近間距煤層采空區(qū)需對頂板探測，帶壓區(qū)域需對底板探測，對頂板、底板的測線不少于1條。工作面總的物探次數(shù)，物探距離。A.2.3.2探測深度依據(jù)儀器參數(shù)及有效探測距離確定，規(guī)定超前探測最大距離（80米或120米）、超前距不得小于30米，幫距不得小于20米。A.2.3.3物探盲區(qū)、探測效果不好時的處置措施。A.3A.3超前鉆探設(shè)計各項指標(biāo)按《煤礦防治水細則》、《山西省煤礦老空水害防治工作規(guī)定》的要求，由專業(yè)技術(shù)人員按照“一礦一策”、“一面一策”的原則，結(jié)合物探成果，分析水文地質(zhì)情況具體實施。A.3.1鉆機型號及主要參數(shù)A.3.2鉆孔布置及參數(shù)概況說明工作面施工鉆孔的組數(shù)，每組鉆孔的數(shù)量。附鉆孔布置平面圖。表A.1鉆孔具體參數(shù)列表說明鉆孔傾角根據(jù)煤巖層傾角設(shè)為一定范圍，遇構(gòu)造根據(jù)設(shè)計調(diào)整。鉆孔孔徑，每組鉆孔的施工順序。A.3.3超前距、幫距的確定超前距不得小于30米，幫距不得小于20米。鉆孔遇構(gòu)造、巖層、達不到設(shè)計孔深時的處置措施，措施要保證符合超前距和幫距的規(guī)定。A.4A.4超前探測安全技術(shù)措施A.4.1對物探異常區(qū)另行編制專門探放水設(shè)計并執(zhí)行；A.4.2探水隊根據(jù)超前探設(shè)計編制施工安全技術(shù)措施；A.4.3超前探鉆孔施工中異常處置措施（依防治水規(guī)定第99條A.4.4超前探鉆孔施工中有害氣體異常處置措施（依防治水規(guī)定第100條A.4.5對涌水、涌瓦斯鉆孔的處置措施；A.4.6避水災(zāi)路線。A.5A.5附圖A.5.1超前探測工程布置平面圖A.5.2綜合柱狀圖A.5.3排水系統(tǒng)及避水災(zāi)路線圖A.5.4探放水鉆孔斷面布置圖、平面布置圖、剖面布置圖（資料性附錄）采（掘）工作面探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施提綱B.1概述B.2采掘工作面工程概況B.3采掘工作面地質(zhì)及水文地質(zhì)分析B.4物探設(shè)計B.4.1物探方法、物探原理B.4.2物探設(shè)備選擇及準(zhǔn)備工作B.4.3施工組織設(shè)計B.4.4安全措施B.5鉆探設(shè)計B.5.1探放水設(shè)備設(shè)施要求B.5.2探水起點的確定B.5.3超前距、幫距、允許掘進距離的劃分及確定B.5.4鉆場布置設(shè)計B.5.5鉆孔設(shè)計參數(shù)B.5.6探放水鉆孔孔口套管安全裝置要求B.6排水系統(tǒng)B.7探放水安全技術(shù)措施B.7.1施工前安全技術(shù)措施B.7.2鉆機運輸、安裝安全措施B.7.3安設(shè)孔口管安全措施B.7.