煤礦井下防治水技術(shù)

⑥深水工作地點(diǎn)要安設(shè)電話，以便能及時(shí)與調(diào)度室和中央泵房聯(lián)系。2）探水時(shí)：①探水地點(diǎn)要確保與相鄰地區(qū)的工作地點(diǎn)的聯(lián)系，一旦出水，要馬上通知水害威脅地區(qū)的工作人員撤到安全地點(diǎn)。②打鉆時(shí)，要時(shí)刻觀察鉆孔的情況，發(fā)現(xiàn)煤層疏松，鉆桿推進(jìn)突然感到輕松或順著鉆桿流出來(lái)的水超過(guò)供水量時(shí)，都要特別注意，這些都是接近或鉆人積水地點(diǎn)的征兆。碰到這種情況，要立即停止鉆進(jìn)，進(jìn)行檢查。如果孔內(nèi)水很大，噴射較遠(yuǎn)，必須馬上固定鉆桿，背緊揮水工作面，如加固煤壁及頂?shù)装?。③探水工作面要?jīng)常檢查瓦斯及其他有害氣體，當(dāng)瓦斯含量達(dá)1％時(shí)，必須停止鉆進(jìn)；達(dá)到1.5％時(shí)，必須停止工作，使其降至1％以下，方可開(kāi)動(dòng)機(jī)器。3）放水(疏干)(1)疏放老空水，有下列幾種方法：①直接放水。當(dāng)水壓不大，不致超過(guò)礦井排水能力時(shí)，可利用探水鉆孔直接放水。②先堵后放。當(dāng)老空水與溶洞水或其他巨大水源有關(guān)系，動(dòng)水儲(chǔ)量很大，一時(shí)排不完或不可能排完的情況下，應(yīng)先堵住出水點(diǎn)，然后有序排放積水。(2)疏放含水層水。它包括地面疏放水、用井下疏水巷道疏水等。前者適用于埋藏較淺、滲透性良好的含水層。后者適用于已摸清水源，并預(yù)算出涌出量的情況下。(3)放水時(shí)的注意事項(xiàng)：①放水前必須估計(jì)積水量，并要根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量控制放水?dāng)?shù)量及放水眼的流量。②要經(jīng)常觀測(cè)鉆孔中水量變化情況，特別放老空積水時(shí)，當(dāng)水量變小或無(wú)水時(shí)，應(yīng)反復(fù)多次下鉆至原孔深度或超過(guò)原孔深度，以防鉆孔被堵塞，造成放干積水的假象，避免掘進(jìn)時(shí)發(fā)生事故。③放水過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)放出的瓦斯及其他有害氣體的含量，以便采取措施。9、水情及避災(zāi)聯(lián)系匯報(bào)制度及災(zāi)害處理措施。1）自身安全防護(hù)井下發(fā)生突水事故時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)及附近地點(diǎn)的工作人員應(yīng)首先做好自身安全防護(hù)：(1)在突水迅猛、水流急速的情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)立即避開(kāi)出水口和泄水流，躲避到硐室內(nèi)、拐彎巷道或其他安全地點(diǎn)。如果情況緊急時(shí)，可抓牢頂梁、立柱或其他固定物體，防止被涌水沖倒或沖走。(2)如是老空水涌出，使所在地點(diǎn)的有毒有害氣體濃度增高時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)職工應(yīng)立即佩戴好隔離式自救器或壓縮氧自救器在未確定所在地點(diǎn)的空氣成分能否保證人員的生命安全時(shí)，禁止任何人隨意摘掉自救器的口具和鼻夾。2）迅速匯報(bào)突水事故發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)及附近地點(diǎn)工作的人員，在脫離危險(xiǎn)后，應(yīng)在可能的情況下迅速觀察和判斷突水的地點(diǎn)，涌水的程度，現(xiàn)場(chǎng)被困人員的情況等，并立即向礦井調(diào)度室報(bào)告，同時(shí)，應(yīng)盡可能利用電話通知其他可能受到威脅區(qū)域的人員發(fā)出警報(bào)，及時(shí)通知撤離。3）積極妥善的組織現(xiàn)場(chǎng)搶救(1)初期，在保證自身安全的前提下，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)和老工人的組織帶領(lǐng)下，利用現(xiàn)有的人力和物力，迅速進(jìn)行搶救工作。如突水地點(diǎn)周圍圍巖堅(jiān)硬、涌水量不大，可組織力量就地取材，加固工作面，盡快堵住出水點(diǎn)。（2）在水源情況不明，涌水兇猛、頂幫松散的情況下，決不可強(qiáng)行封堵出水口，以免引起工作面大面積突水，造成人員傷亡，擴(kuò)大災(zāi)情。(3)對(duì)于受傷的礦工，應(yīng)迅速搶救搬運(yùn)到安全地點(diǎn)，立即進(jìn)行急救處理。(4)必須注意井下發(fā)生突水事故后，決不允許任何人以任何借口在不佩戴防護(hù)器具的情況下冒險(xiǎn)進(jìn)入災(zāi)區(qū)。4）現(xiàn)場(chǎng)組織撤離如因涌水來(lái)勢(shì)兇猛、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法搶救或者將危及人員安全時(shí)，應(yīng)迅速組織起來(lái)，沿著規(guī)定的避災(zāi)路線和安全通道撤退道巷道制高點(diǎn)或地面。在行動(dòng)中，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：(1)撤離前：應(yīng)設(shè)法將撤退的行動(dòng)路線和目的地告知礦井領(lǐng)導(dǎo)人。(2)在條件允許的情況下，應(yīng)迅速撤往突水地點(diǎn)以上的巷道，盡量避免進(jìn)入突水點(diǎn)附近及下方的獨(dú)頭巷道。(3)行進(jìn)中，應(yīng)靠近巷道一側(cè)，抓牢支架或其他固定物體，盡量避開(kāi)壓力水頭和泄水主流，并注意防止被水中滾動(dòng)的矸石和木料撞傷。10、允許掘進(jìn)通知單的填寫(xiě)及要求。11、探放水結(jié)論及報(bào)告的編寫(xiě)要求，閉合管理要求及存檔。12、附圖（1）附老空位置及積水區(qū)（含物探富水區(qū)）與現(xiàn)采區(qū)的關(guān)系圖；（2）探放水孔布置平面圖、剖面圖；（3）探放水鉆孔結(jié)構(gòu)圖；（4）充水性圖；（5）避水災(zāi)路線圖。七、防治水工作（一）、地面防治水工作地面防治水是指在地面修筑防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水滲入井下。它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線，特別是對(duì)于以降水和地表水為主要涌水來(lái)源的礦井尤為重要。它是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，一般在每年雨季前，都要建立專門(mén)的防洪（或防汛）機(jī)構(gòu)，組織和指揮這一工作。不少礦區(qū)對(duì)地面防洪工作十分重視，切實(shí)認(rèn)真地做了地面防排水工程，盡管遭遇了特大洪水，也保證了礦井的安全生產(chǎn)。地面防排水工作主要包括填塞通道、排除積水、河流改道、修建水庫(kù)及排洪道等。1、填塞通道地面塌陷裂隙、基巖裂隙、溶洞、廢棄的小窯井筒等都可能成為降水及地表水直接或間接流入井下的通道，如經(jīng)查明其確與井下構(gòu)成了水力聯(lián)系，就應(yīng)當(dāng)用粘土或水泥將其填塞。對(duì)于較大規(guī)模的塌陷裂縫或溶洞，通常下部充以碎石，上部覆以粘土，分層夯實(shí)并使之稍稍高出地表，以防積水和泥漿灌入，如圖7-1-1。2、整鋪河底流經(jīng)礦區(qū)的河流、沖溝、渠道，當(dāng)水流沿河床或溝底的裂縫滲入井下時(shí)，則可在滲漏地段用粘土，料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或減少河水滲漏。如某煤礦頂板灰?guī)r出露地表，且發(fā)育有溝谷，通過(guò)整鋪河底，修筑人工河床后，雨季礦井涌水量比原來(lái)減少30~50%，見(jiàn)圖7-1-2。又如某煤礦，一條長(zhǎng)約4.4公里的主溝滲漏嚴(yán)重，采用鋪底措施后基本上消除了溝渠水的滲入。3、河流改道若礦區(qū)范圍內(nèi)有河流通過(guò)并嚴(yán)重影響生產(chǎn)（如進(jìn)行河下采煤時(shí)河水有可能沿采空塌陷裂縫灌入井下），可在河流進(jìn)入礦區(qū)的上游筑一水壩，將原河流截?cái)?，用人工河道將河水引出礦區(qū)范圍以外（圖7-1-3）。由于河流改道的工程量大，投資多，必須提出正式設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中要作經(jīng)濟(jì)比較，有關(guān)部門(mén)審批后方可實(shí)施。若地形不允許改道，而河身又很彎曲時(shí)，可在井口范圍內(nèi)將河道裁彎取直，以縮短河道流經(jīng)礦區(qū)的長(zhǎng)度，減少河流向井下滲漏的水量，縮小防水煤巖柱尺寸。4、修排洪道及水庫(kù)位于山麓或山前平原地區(qū)的礦井，山區(qū)降雨以山洪或潛水流的形式流入礦區(qū)，或在地勢(shì)低洼處匯集，造成局部淹沒(méi)；或沿煤層、含水層露頭帶及采空塌陷裂隙滲入井下，增大礦井涌水量。這時(shí)，可在井田上方垂直來(lái)水方向修筑攔洪及排洪溝，攔截排泄洪水，如圖7-1-4。有時(shí)洪水的峰量過(guò)大，完全靠排洪溝排泄是不可能的，在有條件的情況下，可修建水庫(kù)以削減洪峰。例如某礦區(qū)的一些礦井，三面受山包圍，每到雨季均遭洪水危害，后在井田外圍修了十多公里長(zhǎng)的排洪溝，才克服了洪水的威脅，保證了礦井的安全生產(chǎn)。又如某礦井，為了防止降水沿山坡流入采空塌陷區(qū)而修筑的防洪溝，也取得了良好的效果，見(jiàn)圖7-1-5所示。（二）、十六字方針解讀1、《煤礦防治水規(guī)定》第八十八條：對(duì)于采掘工作面受水害影響的礦井，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，進(jìn)行充水條件分析，并遵守下列規(guī)定：1）、每年年初，根據(jù)每年的采掘接續(xù)計(jì)劃，結(jié)合礦井水文地質(zhì)資料，全面分析水害隱患，提出水害分析預(yù)測(cè)表及水害預(yù)測(cè)圖；2）、在采掘過(guò)程中，對(duì)預(yù)測(cè)圖、表逐月進(jìn)行檢查，不斷補(bǔ)充和修正。發(fā)現(xiàn)水患險(xiǎn)情，及時(shí)發(fā)出水害通知單，并報(bào)告礦調(diào)度室，通知可能受水害威脅地點(diǎn)的人員撤到安全地點(diǎn)；3）、采掘工作面年度和月度水害預(yù)測(cè)資料及時(shí)報(bào)送礦井總工程師及生產(chǎn)安全部門(mén)。山西省對(duì)煤礦防治水十六字方針的規(guī)定及要求：對(duì)于井下采掘工作面應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則，并進(jìn)行充水條件及有無(wú)可疑積水分析。解讀如下：1)、井下超前鉆探(無(wú)疑探)井下超前鉆探是建立在水文地質(zhì)調(diào)查、分析，井下超前物探工作基礎(chǔ)上并確定前方無(wú)可疑積水威脅的情況下開(kāi)展的探水工作。其超前鉆探孔（探水孔）可按下圖要求布置。2)、井下探放水(有疑探)井下探放水是建立在水文地質(zhì)調(diào)查、分析，井下超前物探工作基礎(chǔ)上并確定前方有可疑積水威脅的情況下開(kāi)展的放水工作。由于一至兩個(gè)鉆孔難以直接打到積水區(qū)，以防漏探或未解除可疑積水。其探放水孔（放水孔）可按下圖要求布置，各探放水孔必須下套管，進(jìn)行賴壓試驗(yàn)及采取相應(yīng)的安全措施。（三）、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空、斷層、陷落柱以及富含水層。當(dāng)采掘工作面接近這些水體時(shí)，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(lái)，以保證采掘工作的安全?！坝幸杀靥?，先探后掘”是防止煤礦井下水害事故的原則。它是廣大煤礦工人和技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，在有水害威脅的地方都應(yīng)這樣做，不能存有僥幸心理、疏忽大意。礦井水文地質(zhì)工作人員要做好這項(xiàng)工作，除需掌握探放水的方法和技術(shù)之外，還須向領(lǐng)導(dǎo)和群眾反復(fù)宣傳探放水工作的重要性。只有在既取得領(lǐng)導(dǎo)支持又變?yōu)槿罕姷淖杂X(jué)行動(dòng)之后，探放水工作才能真正起到保證礦井安全生產(chǎn)的效果。探放水雖然是防止水害的重要方法之一，但這項(xiàng)工作并不能把所有的水害威脅都探明，例如斷層遲到突水，必須在全面分析水文地質(zhì)資料之后，才能做出有無(wú)可能發(fā)生水害的結(jié)論。通常在下述情況下需要進(jìn)行超前探放水：a.巷道掘進(jìn)接近老空。b.巷道接近含水?dāng)鄬印⑾萋渲?。c.巷道接近或需要穿過(guò)強(qiáng)含水層。d.上層采空區(qū)有積水或上覆有強(qiáng)含水層，在下層進(jìn)行采掘工作，兩層間垂直距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進(jìn)巷道高度的10倍時(shí)。e.下層采空區(qū)有積水或下伏有承壓強(qiáng)含水層，在上層進(jìn)行采掘工作，兩層間垂直距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進(jìn)巷道高度的10倍時(shí)。f.采掘工作面接近各類防水煤柱時(shí)，必須提前探水，以確保煤柱尺寸的準(zhǔn)確。g.采掘工作面有明顯出水征兆時(shí)，應(yīng)停止掘進(jìn)，進(jìn)行探放水。1、小窯老空水的探放方法（1）探水起點(diǎn)由于小窯老空積水范圍是通過(guò)調(diào)查得出來(lái)的，所以其積水的邊界不是十分準(zhǔn)確，如有條件最好用物探方法查明。根據(jù)一些礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，將調(diào)查和勘探獲得的小窯老空分布資料經(jīng)過(guò)分析后劃出三條界線（見(jiàn)圖7-2-1）。積水線：調(diào)查核實(shí)積水區(qū)的邊界，也即小窯采空區(qū)的范圍，其深部界線應(yīng)根據(jù)小窯的最深下山劃定。探水線：沿積水線外推60~150米的距離劃一條線（如上山掘進(jìn)時(shí)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(qiáng)度大小來(lái)確定。當(dāng)掘進(jìn)巷道達(dá)到此線就應(yīng)開(kāi)始探水。警戒線：是從探水線再外推50~150米（在上山掘進(jìn)時(shí)指傾斜距離）。當(dāng)巷道進(jìn)入此線，就應(yīng)警惕積水的威脅，注意迎頭的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有透水征兆時(shí)就應(yīng)提前探放水。（2）小窯老空積水量的估算小窯老空積水可按下式進(jìn)行估算：W靜（16-1）式中W靜—老空積水的靜儲(chǔ)量（米3）；M—采厚（米）；a—小窯老空走向長(zhǎng)度（米）；h—小窯老空的垂高（米）；a—煤層的傾角（度）；K—老空的充水系數(shù)0.3~0.5。在初步估算出積水量后，便要根據(jù)礦井的具體情況擬定治理方案，如用放水孔將老空水放干，或留設(shè)暫時(shí)防水煤柱等。（3）探放水鉆孔的布置方法探放水鉆孔布置應(yīng)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。1）探水鉆孔的超前距、允許掘進(jìn)距離、幫距和密度，見(jiàn)圖7-2-2。超前距：探水時(shí)從探水線開(kāi)始向前方打鉆探水，一次打透積水的情況較少，所以常是探水—掘進(jìn)—探水循環(huán)進(jìn)行，而探水鉆孔的終孔位置應(yīng)始終保持超前掘進(jìn)工作面一段距離，這段距離簡(jiǎn)稱超前距。經(jīng)探水后證明無(wú)水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度，稱為允許掘進(jìn)距離。實(shí)際工作中超前距一般采用30米。在薄煤層中可縮短，但不得小于20米。超前距還可用下述公式進(jìn)行估算：a式中a—超前距（米）；L—巷道的跨度（寬或高取其大者）（米）；P—水頭壓力（Mpa）；KP—煤柱的抗張強(qiáng)度（MPa）。幫距：探水鉆孔一般不少于三個(gè)，一個(gè)為中心眼，另兩個(gè)為外斜眼，與中線成一定角度呈扇形布置。中心眼終點(diǎn)與外斜眼終點(diǎn)之間的距離稱為幫距。幫距一般應(yīng)等于超前距，有時(shí)可略比超前距小1~2米。鉆孔密度：是指允許掘進(jìn)距離的終點(diǎn)，探水鉆孔之間的間距。間距的大小視具體情況而定，一般不應(yīng)大于古空老巷的尺寸。例如古空老巷道寬為3米，則巷道允許掘進(jìn)終點(diǎn)鉆孔間距最大不得超過(guò)3米。有時(shí)為了減少工作量可在允許掘進(jìn)距離內(nèi)用小鉆機(jī)補(bǔ)探，以保證不打漏積水的古空老巷。2)探水鉆孔布置方式：探水效果的好壞與鉆孔布置方式有很大關(guān)系。在布置探水鉆孔時(shí)必須注意兩個(gè)問(wèn)題：其一要確保安全；其二既要保證工作效果又要工作量最小。探水鉆孔布置從平面上看，一般常布置成扇形和半扇形。上山巷道常布置成扇形，傾斜煤層平巷掘進(jìn)常布置成半扇形。扇形和半扇形布置又分為“大夾角”扇形布置和“小夾角”扇形布置，如運(yùn)用得當(dāng)，兩種形式都可以取得良好的效果。（a）“大夾角”扇形鉆孔布置：傾斜煤層煤厚小于2米時(shí)，上山掘進(jìn)應(yīng)呈扇形布置，兩側(cè)各2~3組鉆孔，每組1~2個(gè)孔、中間沿巷道前進(jìn)方向一組，每組鉆孔之間的夾角7~15°（見(jiàn)圖7-2-3）。煤厚大于2米的傾斜煤層，上山掘進(jìn)鉆孔的布置與上述一樣，每組鉆孔夾角7~15°，由于煤厚增大，每組鉆孔的孔數(shù)不得少于3個(gè)。其中應(yīng)包括有見(jiàn)底板和見(jiàn)頂板的鉆孔，以保證不漏掉垂直方向上的積水洞子（見(jiàn)圖7-2-4）。平巷掘進(jìn)呈半扇形布置3~4組鉆孔，鉆孔夾角7~15°，煤厚小于2米時(shí)，每組施工1~2個(gè)孔（見(jiàn)圖7-2-5a、b）；煤厚大于2米時(shí)每組不得少于3個(gè)孔（見(jiàn)圖7-2-5c）。厚煤層沿頂板掘進(jìn)的全煤巷道，每組鉆孔中除一個(gè)鉆孔平行煤層頂板外，其余各鉆孔應(yīng)依次向下傾斜，并至少有一個(gè)鉆孔見(jiàn)底板（見(jiàn)圖7-2-6）。沿煤層底板掘進(jìn)的全煤巷道，鉆孔在剖面上的布置和沿頂板掘進(jìn)的相反（見(jiàn)圖7-2-7）。在薄煤層中有時(shí)施工小斷面巷道，不打破煤層頂?shù)装?，巷道低矮，無(wú)法安裝大鉆機(jī)，此時(shí)可用小鉆機(jī)探水，其鉆孔布置方向、角度、鉆孔組數(shù)及每組孔數(shù)確定的方法和大鉆機(jī)探水相同。這種“大夾角”的鉆孔布置方法，控制的范圍大，但易打漏積水的老洞，為確保掘進(jìn)安全，必須以小鉆機(jī)提前補(bǔ)探，補(bǔ)探方法如圖7-2-8所示。小鉆機(jī)補(bǔ)探超前距不得小于10米。（b）“小夾角”扇形鉆孔布置：所謂“小夾角”即兩組鉆孔之間的夾角較“大夾角”要小，一般在1~3°之間。用“小夾角”布置探水鉆孔，一般在巷道正前方不易漏探小積水洞子，因?yàn)樵试S掘進(jìn)距離可以大大加長(zhǎng)，這樣可以提高工效?！靶A角”鉆孔布置一般也是順巷道前進(jìn)方向布置一組，兩側(cè)各2~3組，每組鉆孔間夾角為1~3°，每組鉆孔數(shù)要求與“大夾角”探水鉆孔數(shù)相同。但當(dāng)探水深度小時(shí)，兩側(cè)控制范圍（幫距）較小，因而在探水起點(diǎn)附近的兩幫形成盲區(qū)（未探清的區(qū)域），為此必須用小鉆機(jī)補(bǔ)探。補(bǔ)探的孔深及密度，以保證一定的幫距，不漏掉兩側(cè)的小洞子為準(zhǔn)。（c）不論用上述那種方法探水，都必須根據(jù)巷道的方向以及煤層的產(chǎn)狀，事先換算好鉆孔水平夾角、方位角、傾（仰）角以及鉆孔深度等，以便于施工。而后根據(jù)實(shí)際施工情況，確定允許掘進(jìn)距離和小鉆機(jī)補(bǔ)探鉆孔的技術(shù)要求，最后填寫(xiě)《允許掘進(jìn)通知單》。探水后的《允許掘進(jìn)通知單》由防探水技術(shù)人員整理探水鉆孔資料后填寫(xiě)，其內(nèi)容應(yīng)包括：鉆探情況、鉆探平面圖、剖面圖及允許掘進(jìn)距離和注意事項(xiàng)等，一式三份。填寫(xiě)后由防探水技術(shù)人員，施工單位、安全檢查部門(mén)及礦技術(shù)總負(fù)責(zé)人審批后嚴(yán)格執(zhí)行?！对试S掘進(jìn)通知單》的式樣如表7-2-1。（4）探水與掘進(jìn)的配合受水害威脅的地區(qū)，必須與掘進(jìn)施工管理相配合，才能取得良好的防水效果。1)雙巷掘進(jìn)交叉探水：上山巷道掘進(jìn)因積水區(qū)在上方，巷道三面受水威脅，一般應(yīng)采用雙巷掘進(jìn)交叉探水（圖7-2-9）。雙巷之間隔一定距離（一般約50米左右）掘一聯(lián)絡(luò)巷，作為安全躲避地點(diǎn)。探水鉆孔布置應(yīng)呈扇形。而其探水程序一般是：甲探水，乙掘進(jìn)；乙探水，甲掘進(jìn)……，如此輪番探水和掘進(jìn)直至探水結(jié)束，巷道達(dá)設(shè)計(jì)終點(diǎn)。2)雙巷掘進(jìn)，單巷超前探水：在傾斜煤層中平巷掘進(jìn)時(shí)，一般是用上方巷道超前探水，探水鉆孔布置成扇形，如圖7-2-10。表7-2-1××礦探水地區(qū)允許掘進(jìn)通知單編號(hào)20年月日探水地點(diǎn)鉆探平面圖水害性質(zhì)探水施工日期允許掘進(jìn)長(zhǎng)度米探水總進(jìn)尺米其中煤巖各鉆孔探鉆結(jié)果孔號(hào)方位角傾角層位孔深終孔見(jiàn)說(shuō)明小鉆機(jī)補(bǔ)探要求礦總工程師審批意見(jiàn)及簽字探水情況簡(jiǎn)要說(shuō)明接受單位單位安全檢查科意見(jiàn)意見(jiàn)簽字簽字探放水懸掛牌板表7-2-2探放水地點(diǎn)探水確定距離（m）允許掘進(jìn)距離（m）剩余掘進(jìn)距離（m）超前距（m）幫距（m）備注地測(cè)科：探放水隊(duì)：掘進(jìn)隊(duì)：3)平巷和上山互相配合探水：在同一煤層內(nèi)，上方施工水平巷道，下方向上掘上山，應(yīng)先探水平掘進(jìn)平巷，然后再施工上山。這樣既減少上山掘進(jìn)的危險(xiǎn)性，又減少上山掘進(jìn)時(shí)的探水工作量，如圖7-2-11。4）下山巷道掘進(jìn)：除防止迎頭和兩幫來(lái)水外，還應(yīng)特別注意背后來(lái)水。當(dāng)上山巷道水害未消除或正在探水，下山巷道應(yīng)停止工作，以保證安全，等水害威脅消除后再繼續(xù)進(jìn)行，如圖7-2-12。5)隔離式探水：在水壓高，水量大，煤層松軟、節(jié)理發(fā)育的情況下，在煤層中打鉆探水很不安全，可采用下述方法探水。（a）掘?qū)ｉT(mén)探水石門(mén)，如圖7-2-13。（b）砌隔水墻，在墻外探水，如圖7-2-14。（c）隔層探水：當(dāng)煤層間距大于20米，相鄰煤層又有探水和排水條件時(shí)，可采用隔層向上方打探水孔，如圖7-2-15。（5）放水孔的設(shè)計(jì)及放水孔孔口管的安裝在探知小窯老空水的確切位置之后，根據(jù)其靜儲(chǔ)量和動(dòng)儲(chǔ)量的大小，巷道排水能力，礦井實(shí)際排水能力，生產(chǎn)銜接允許的放水期限，以及地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，再設(shè)計(jì)放水鉆孔。a.鉆孔孔徑的選擇：放水孔孔徑的大小，應(yīng)根據(jù)煤層的堅(jiān)實(shí)程度，放水孔深度等因素來(lái)確定。如煤層堅(jiān)實(shí)系數(shù)較大，鉆孔較深，可選用稍大一點(diǎn)的孔徑，反之則應(yīng)選用較小的孔徑。在生產(chǎn)實(shí)踐中常采用42毫米、54毫米、75毫米等孔徑，一般不超過(guò)75毫米，以免因流速過(guò)高，沖垮煤柱。b.鉆孔孔數(shù)的計(jì)算：（a）單孔出水量的估算：?jiǎn)慰壮鏊靠捎孟率竭M(jìn)行估算：q式中q—單孔出水量（米3/秒）；c—流量系數(shù)，其大小與孔壁的粗糙程度、孔徑的大小、鉆孔的長(zhǎng)度等因素有關(guān)，可由試驗(yàn)得出，無(wú)資料時(shí)可用0.6~0.62；ω—鉆孔的斷面積（米2）；g—重力加速度（9.81米/秒2）；H—鉆孔出口處水頭高度（米）。由于放水時(shí)該數(shù)是個(gè)不斷變小的數(shù)值，屬于非穩(wěn)定流狀態(tài)，為簡(jiǎn)便計(jì)算鉆孔的平均放水量，可用鉆孔出口處最大水頭高度的40~50%。（b）最大放水量（Qmax）的計(jì)算：最大放水量可用下式計(jì)算：Qmax式中Qmax—最大放水量（米3/秒）；W—靜儲(chǔ)量（米3）；t—允許放水期限（秒）；Q動(dòng)—?jiǎng)觾?chǔ)量（米3/秒）。（c）鉆孔的孔數(shù)（N）用下式計(jì)算：c.放水孔孔口管的安裝：在探放水工作中，一般水量和水壓不大時(shí)，積水可通過(guò)探水鉆孔直接放出。但在探放水量和水壓較大的積水區(qū)或強(qiáng)含水層時(shí)，為了保證安全生產(chǎn)，達(dá)到有計(jì)劃的放水和收集有關(guān)放水資料的目的，必須安裝專門(mén)的孔口管?？卓诠艿陌惭b必須固定在巖石堅(jiān)硬完整的地段。如固定在疏松、破碎巖層內(nèi)，一旦揭露含水層，孔口管就會(huì)跑水，或者水壓大時(shí)使孔口管崩脫，失去控制水量的作用。孔口管施工時(shí)一般都是先用大口徑鉆頭開(kāi)孔至一定深度（一般根據(jù)水壓大小而定），下套管后，再管外圍灌注水泥，待水泥凝固后再用較小直徑的鉆頭在套管內(nèi)鉆進(jìn)，直至鉆透老空（或含水層）為止，然后退出鉆具在孔口管外露部分裝上壓力表、水閥門(mén)和導(dǎo)水管等。如圖7-2-16、圖7-2-17。2、探斷層水及其他可疑水源探斷層水、強(qiáng)含水層水及其他可疑水源的方法與探老空水相同，但探水鉆孔的孔數(shù)較探老空水的要少。探斷層水的鉆孔往往與探斷層的構(gòu)造孔結(jié)合起來(lái)，在探明斷層的位置、產(chǎn)狀要素、斷層帶寬度的同時(shí)，著重查明斷層帶的充水情況、含水層的接觸關(guān)系和水力聯(lián)通情況、靜水壓力及涌水量大小，以達(dá)到一孔多用的目的。例如在正斷層上盤(pán)巷道內(nèi)探下盤(pán)含水層的鉆孔，可布置在上盤(pán)巷道內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，向下盤(pán)的含水層打鉆孔，如圖7-2-18。斷層水探明后，應(yīng)根據(jù)水的來(lái)源、水壓和水量采取不同措施。若斷層水是來(lái)自強(qiáng)含水層，則要注漿封閉鉆孔，按規(guī)定留設(shè)煤柱，已進(jìn)入煤柱的巷道要加以充填或封閉。若斷層含水性不強(qiáng)，可考慮放水疏干。探強(qiáng)含水層及其他可疑水源的方法也與探老空水類似。3、探水作業(yè)安全注意事項(xiàng)探水作業(yè)是直接與水害作斗爭(zhēng)，不僅直接關(guān)系到探放水人員的安全，也關(guān)系到探放水周圍地區(qū)甚至整個(gè)礦井的安危。所以施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守下列事項(xiàng)：1)加強(qiáng)靠近探水工作面的支護(hù)，以防高壓水沖垮煤壁及支架。2)檢查排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備好適當(dāng)坡度和斷面的排水溝及相當(dāng)容積的緩沖水倉(cāng)，加大排水能力。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(shí)，要及時(shí)采取通風(fēng)措施。5)預(yù)先規(guī)定好聯(lián)絡(luò)信號(hào)、涌水時(shí)的對(duì)策及人員避災(zāi)路線。6)鉆探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或有水沿鉆桿流出時(shí)，都是鉆孔接近或鉆入積水區(qū)的象征，遇到這種情況應(yīng)立即停鉆檢查。如鉆孔內(nèi)水的壓力很大，應(yīng)馬上將鉆桿固定，切勿移動(dòng)及起拔，鉆機(jī)后面不要站人，以免高壓水將鉆桿頂出傷人或造成透水事故。（四）、疏放排水疏放排水工作根據(jù)具體的水文地質(zhì)條件，有時(shí)于地表進(jìn)行（地面疏干）；有時(shí)于井下巷道中進(jìn)行（井下疏干）；有時(shí)在建井生產(chǎn)前進(jìn)行（預(yù)疏干）；也有時(shí)在建井生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行。在地下開(kāi)采的煤礦中，疏放排水工作主要是在井下巷道中進(jìn)行。因此這里著重介紹在井下巷道疏放含水層中地下水的基本方法。1、頂板水的疏放絕大多數(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(jìn)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(dǎo)致大量的水潰入井下，造成垮面停產(chǎn)和人身事故。在臨汾地區(qū)礦井中，容易發(fā)生這樣的水害事故。如某礦139乙工作面，含水砂巖位于煤層頂板以上17米處（圖7-3-1），回采前幾乎無(wú)水，回采后期也僅見(jiàn)淋水，水量0.052米3/分，但頂板冒落后涌水量驟增至1.17米3/分，沖垮工作面，堵死出口，造成事故。疏放頂板水的方法有：（1）利用“采準(zhǔn)”巷道疏放煤層直接頂板為含水層時(shí)，通常是將采區(qū)巷道或采面準(zhǔn)備巷道提前開(kāi)拓出來(lái)，利用“采準(zhǔn)”巷道預(yù)先疏放頂板含水層。如開(kāi)采太原組煤層的某礦，11層煤直接頂板為K2灰?guī)r，為了疏干灰?guī)r含水層，常常利用11層煤的“采準(zhǔn)”巷道進(jìn)行疏放，如圖7-3-2。此外，有時(shí)還利用石門(mén)進(jìn)行疏放，如圖7-3-3。利用采準(zhǔn)巷道預(yù)先疏放頂板含水層中地下水是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，既不需要專門(mén)的設(shè)備和額外的巷道工程，又能保證疏放水效果，在有利的地形條件下（如開(kāi)采位于侵蝕基準(zhǔn)面以上的煤層時(shí)）還可以自流排水。利用采準(zhǔn)巷道疏放頂板含水層時(shí)應(yīng)注意：a采準(zhǔn)巷道提前掘進(jìn)的時(shí)間應(yīng)根據(jù)疏放水量和疏放速度決定，超前時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響采掘計(jì)劃的平衡，造成巷道長(zhǎng)期閑置，有時(shí)還會(huì)增加維修工作量；超前時(shí)間太短又會(huì)影響疏放效果。b疏放強(qiáng)含不層時(shí)，應(yīng)視水量大小考慮是否要擴(kuò)大排水溝、水倉(cāng)以及增加排水設(shè)備。至于專門(mén)的疏放水巷道在煤礦礦井中并不多見(jiàn)，只是在水量很大的情況下偶爾采用。（2）、放水鉆孔當(dāng)含水層距離煤層較遠(yuǎn)，采準(zhǔn)巷道取不到疏放效果時(shí)，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(jìn)行預(yù)先疏放。如華東某礦141~143工作面疏放頂板水時(shí)共打放水孔10個(gè)，其中6個(gè)孔見(jiàn)水（圖7-3-4），涌水量一般為1.5~2.5米3/小時(shí)，5號(hào)孔最大為15.4米3/小時(shí)，兩個(gè)多月共放水10900余方。放水鉆孔的布置應(yīng)考慮：a.鉆孔應(yīng)布置在裂隙發(fā)育和標(biāo)高較低的地段。b.鉆孔的間距按疏干降落曲線的要求布置，或與老頂周期來(lái)壓的距離同步。c.鉆孔深度達(dá)到打透采空后形成的導(dǎo)水裂隙帶即可，若穿透導(dǎo)水裂隙帶以外的含水層，將會(huì)導(dǎo)致額外的水源涌入工作面。d.鉆孔的方位垂直或接近于垂直頂板含水層時(shí)工程量最省，但斜孔揭露含水層范圍大，疏放水效果好。e.鉆孔數(shù)量和孔徑視水量大小而定，孔徑一般不宜過(guò)大。（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(duì)隔水層時(shí)可使用直通式放水鉆孔。它是由地表施工，向下打穿含水層，并與井下疏干巷道的放水峒室相通的垂直放水鉆孔，當(dāng)放水鉆孔通過(guò)松散含水層或者涌砂涌泥的含水層時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)部位安裝過(guò)濾器（圖7-3-5）。2、底板水的疏放我國(guó)的許多煤礦，煤層底板下蘊(yùn)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(shí)高達(dá)數(shù)十公斤/厘米2。在采掘活動(dòng)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(kāi)始變形，產(chǎn)生底鼓，繼之出現(xiàn)裂縫。當(dāng)裂縫向下發(fā)展延深達(dá)到含水層時(shí)，高壓的地下水便會(huì)突破底板涌入礦井，造成突水事故。這種底板突水的現(xiàn)象，在我國(guó)華北型煤田的礦井中屢見(jiàn)不鮮。如太行山東南麓某礦12121工作面底板L8灰?guī)r突水既為一例。該工作面開(kāi)采山西組大煤，沿傾斜長(zhǎng)80米，煤厚7米，采頂層煤（采高2.0~2.2米），工作面底板距太原群L8灰?guī)r25米（包括大煤5米）。當(dāng)沿走向采至30米時(shí)，工作面頂壓增大，自下而上普遍發(fā)生底鼓（最大處底板鼓起0.9米），沿工作面打了13個(gè)木垛都未能制止底鼓蔓延。由于底鼓的發(fā)生，底板出現(xiàn)裂縫并往上滲水，初期水量1米3/分，隨著頂壓增大，底鼓進(jìn)一步發(fā)展，水壓沖開(kāi)裂縫在下風(fēng)道溜子尾處發(fā)生特大涌水（圖7-3-6），出水口直徑1米，最大水量89米3/分，水壓15公斤/厘米2。（1）底板突水原因分析和安全水頭估算從12121工作面突水的情況分析，不難看出底板水的突出是底板隔水層的天然強(qiáng)度（巖層的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、厚度等）所體現(xiàn)出的“抗破壞能力”與底板含水層的靜水壓力（承壓水頭值）和礦山壓力等組成的“破壞力”之間相互作用的結(jié)果。當(dāng)“破壞力”大于“抗破壞能力”時(shí)即發(fā)生突水。安全水頭是指采掘過(guò)程中保證巷道底（頂）板不發(fā)生破壞的最大水頭，一般由下式計(jì)算：H安式中H安—底板隔水層能夠承受的安全水頭壓力（MPa）；KP—底板隔水層的平均抗張強(qiáng)度（MPa）；T—煤層底（頂）板隔水巖層的厚度（米）；L—巷道寬度或工作面最大控頂距（米）；y—底板隔水層的平均重度（MN/m3）。式中+、-號(hào)，在計(jì)算底板安全水頭時(shí)取+號(hào)，計(jì)算頂板安全水頭時(shí)取-號(hào)。上式是有其缺陷的，因?yàn)樗豢紤]到靜水壓力對(duì)隔水底（頂）板的破壞，而未考慮到礦山壓力的影響。對(duì)于巷道或空頂距較小的工作面是可以使用的。圖7-3-7所示為不安全的情況。了解到安全水頭的估算方法以后，還可以推導(dǎo)出計(jì)算煤層底（頂）板安全隔水層厚度的公式。根據(jù)安全水頭壓力計(jì)算公式：H當(dāng)H（實(shí)際靜水壓力）、KP、L、y已知時(shí)，解一元二次方程，即可求得靜水壓力為H時(shí)，煤層底（頂）板的安全隔水層厚度計(jì)算公式：t式中符號(hào)同前。＋、－號(hào)在計(jì)算頂板安全厚度時(shí)取＋號(hào)，計(jì)算底板安全厚度時(shí)?。?hào)。根據(jù)上式計(jì)算，如計(jì)算出的安全厚度大于實(shí)際厚度，則說(shuō)明隔水底（頂）板不安全；反之則安全。此外，為了評(píng)價(jià)底板的安全程度，有時(shí)也使用突水系數(shù)的概念。所謂突水系數(shù)是指每米厚的隔水層所能承受的最大靜水壓力。表7-3-1為一些礦區(qū)統(tǒng)計(jì)的突水系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值，以供參考。突水系數(shù)應(yīng)綜合考慮隔水層的巖性、物理力學(xué)性質(zhì)、巷道跨度或工作面的空頂距、開(kāi)采方法和頂板管理方法等一系列因素，選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)值。表7-3-1一些礦區(qū)的突水系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值礦區(qū)突水系數(shù)（MPa/m2）峰峰焦作淄博井陘0.66~0.760.60~1.000.60~1.400.60~1.50（2）底板水的疏放方法a利用巷道疏放：將巷道布置于強(qiáng)含水層中，利用巷道直接疏放。如煤炭壩煤礦開(kāi)采龍?zhí)睹航M下層煤，底板為茅口灰?guī)r，隔水層很薄，原先將運(yùn)輸巷道布置于煤層中，水大壓力也大。后來(lái)將運(yùn)輸巷道直接布置在底板茅口灰?guī)r的巖溶發(fā)育帶中（圖7-3-8），既收到了很好的疏放水效果，也解決了巷道布置在煤層中經(jīng)常被壓垮的問(wèn)題。但是，這種方法只有在礦井具有足夠的排水能力時(shí)才能使用，否則在強(qiáng)含水層中掘進(jìn)巷道將是不可能的。b疏放降壓鉆孔：根據(jù)底板突水的原因分析，不難設(shè)想預(yù)防底板突水可以從兩個(gè)方面進(jìn)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(qiáng)度及留設(shè)防水煤柱或保護(hù)煤皮以加大隔水層厚度；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(wú)限止地降低，乃至完全疏干，只要將底板水的靜水壓力降至安全水頭以下，即可達(dá)到防治底板水的目的。疏放降壓鉆孔和頂板放水孔一樣，是在計(jì)劃疏降的地段，于采區(qū)巷道或?qū)ｉT(mén)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，使之形成降落漏斗，逐步將靜止水位降至安全水頭以下，如圖7-3-9。在我國(guó)華北型煤田的礦井中，為了疏放太原群灰?guī)r含水層，常常采用疏干石門(mén)和疏放降壓鉆孔相結(jié)合的方法，如圖7-3-10。在石門(mén)與疏放降壓鉆孔的基礎(chǔ)上，還發(fā)展了具有獨(dú)特風(fēng)格的逐層分水平疏放降壓方法（圖7-3-11），即由上而下一個(gè)一個(gè)水平，（3）疏放降壓鉆孔的施工特點(diǎn)和技術(shù)要求由于底板水通常水壓高、水量大，鉆孔施工過(guò)程中容易發(fā)生事故，需要采取必要的安全措施。這些措施有：a.使用反壓裝置（圖7-3-12），以防止鉆進(jìn)和退鉆時(shí)高壓水將鉆具頂出傷人，同時(shí)可提高鉆進(jìn)效率。b.埋設(shè)孔口管安裝放水安全裝置，以便根據(jù)井下排水能力，控制疏放水量和測(cè)量放水過(guò)程中的水壓變化（圖7-3-13）。為了改善井下施工疏放降壓鉆孔的勞動(dòng)條件，提高鉆進(jìn)效率，還可以在一種地面施工井下疏放降壓鉆孔的經(jīng)驗(yàn)。其施工方法是：a.在井下先掘好和疏放水巷道相聯(lián)系的放水石門(mén)。b.根據(jù)井上下對(duì)照?qǐng)D于石門(mén)迎頭或一側(cè)5米的地方布置孔位。c.用146毫米孔徑開(kāi)孔，至第四系底板以下2米處注入水泥漿，下入127毫米套管，掃孔后用108毫米鉆頭鉆進(jìn)至計(jì)劃疏放降壓的含水層頂板上2米，注入水泥漿后下108毫米套管，在下套管之前預(yù)留1.0～1.5米長(zhǎng)的活節(jié)短管，將活節(jié)部分準(zhǔn)確地下在放水石門(mén)部位。d.利用鉆孔測(cè)斜資料測(cè)出活節(jié)短管在放水石門(mén)附近的準(zhǔn)確位置后，從放水石門(mén)開(kāi)短巷迎活節(jié)短管，找到后，加強(qiáng)支護(hù)，卸下活節(jié)短管，換上三通放水管，并在三通上安裝壓力表、防矸罩、水表、閘閥（圖7-3-14）。e.改用89毫米孔徑繼續(xù)鉆進(jìn)，直到鉆至需要疏放降壓的含水層。3、其他疏放方法（1）地面疏降是指在需要疏降的地段于地面施工大口徑鉆孔，安裝深井泵或深井潛水泵排水，使地下水位降低的一種疏降方法。地面疏降的適應(yīng)條件：a.滲透性能良好，含水豐富的含水層，其滲透系數(shù)一般不小于2.5-66米/晝夜。b.疏放降壓深度不應(yīng)超過(guò)水泵的揚(yáng)程。地面疏放的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，施工期限較短，勞動(dòng)和安全條件好，疏放工程布置的靈活性強(qiáng)。缺點(diǎn)是受含水層滲透條件的限制，深井泵的管理和維修比較復(fù)雜。所以這種方法目前使用尚不普遍，尤其是在地下開(kāi)采的煤礦中更為少見(jiàn)。根據(jù)疏放地段的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和幾何輪廓，疏放降壓孔的布置主要有兩種形式：a.直線孔排：地下水由一側(cè)補(bǔ)給時(shí)采用，如茂名油頁(yè)巖礦利用疏放降壓鉆孔疏放礦層頂板含水層（如圖7-3-15）。b.環(huán)形孔群：地下水為圓形補(bǔ)給時(shí)采用，如大屯煤礦在井筒穿過(guò)疏松含水層時(shí)曾采用過(guò)這種方式，但成本較高。（2）調(diào)節(jié)水位（壓）對(duì)于充水來(lái)源以巖溶水為主的礦井，在地面或井下進(jìn)行強(qiáng)烈疏降時(shí)，隨著水位大幅度下降，降落漏斗不斷擴(kuò)大，常常引起排水影響范圍內(nèi)灰?guī)r露頭帶的巖溶充填物被沖刷，逐步導(dǎo)致地表沉降、開(kāi)裂、塌陷，出現(xiàn)河水?dāng)嗔?、泉水干涸、農(nóng)田塌陷、房屋倒塌等現(xiàn)象，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成很大的影響。這種情形在我國(guó)南方的一些中、小煤礦中經(jīng)常可見(jiàn)。為了解決這一矛盾，可以采用注漿堵水調(diào)節(jié)水位（壓）的辦法，即：a.注漿堵塞井下突水點(diǎn)，以減小地下水進(jìn)入礦井的水流斷面，使地下水封閉、調(diào)節(jié)在含水層中。這樣，由于水位降低值減小，礦井涌水量也隨之減小。b.對(duì)于井下起決定性作用的突水點(diǎn)。注漿并埋設(shè)孔口管，在孔口管上安裝閘閥和壓力表，借以控制水量。這樣，當(dāng)需要減少礦井涌水量時(shí)（如雨季礦井安全受威脅，枯季為了減少排水費(fèi)用或排水系統(tǒng)發(fā)生故障等情況），可以關(guān)閉閘閥，控制涌水量；當(dāng)升壓至一定程度，可能導(dǎo)致底板水突破底板時(shí)，則打開(kāi)閘閥放水，以降低作用在底板上的壓力。南方有些煤礦采用調(diào)節(jié)水位（壓）的方法并配合地面防排水工程，有效地較少了礦井涌水量，并且由于水位回升，地下水水力坡度隨之減小，較好地控制了地面沉降、開(kāi)裂和塌陷。（3）吸水鉆孔疏放吸水鉆孔是指將煤層上部含水層中的水放入煤層下部含水層中的鉆孔（圖7-3-16）。利用吸水鉆孔疏放水的特定條件是：a.煤層下部含水層的水位低于煤層底板或干燥無(wú)水，具有一定的吸水能力。b.煤層下部含水層的吸水能力大于煤層上部含水層的泄水量。吸水鉆孔疏放不僅經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，不需要任何排水設(shè)備，且不會(huì)增大礦井排水量。但這種方法要求的條件極其苛刻。在奧陶系灰?guī)r含水層水位低于煤層底板，具備這種條件。（五）、防水煤柱留設(shè)的方法在受水害威脅的地段，預(yù)留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其他水源潰入工作面，所留的煤層就叫防水煤柱。1、留設(shè)防水煤柱的條件（1）.煤層露頭直接為疏松含水層所覆蓋或位于地表水體之下，采用疏放降壓不經(jīng)濟(jì)時(shí)，如圖7-4-1。（2）.因?yàn)閿鄬拥挠绊憽Ｊ姑簩泳植课挥诟缓畬又聲r(shí)，如圖7-4-2。（3）.因?yàn)閿鄬拥挠绊懯姑簩雍透缓畬咏佑|，如圖7-4-3；或者煤層既和富含水層接觸又被部分富含水層掩蓋，如圖7-4-4。（4）.因?yàn)閿鄬拥挠绊懯姑簩拥牡装搴统袎汉畬咏咏?，若煤層采空后承壓水有突破底板的危險(xiǎn)時(shí)，如圖7-4-5。（5）.煤層與充水?dāng)鄬咏佑|時(shí)，如圖7-4-6。（6）.煤層和充水陷落柱接觸時(shí)，如圖7-4-7。（7）.巷道或工作面接近被淹井巷和積水小窯老空時(shí)，如圖7-4-8。2、確定防水煤柱尺寸的方法確定防水煤柱質(zhì)尺寸是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，至今還沒(méi)有一個(gè)比較完善合理的辦法，尚有待在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步研究。（1）影響防水煤柱尺寸大小的主要因素a.靜水壓力：煤柱直接和富含水層接觸時(shí)，煤層承受巨大的水壓力（每平方米可達(dá)幾百噸），當(dāng)煤層被開(kāi)采后，原始應(yīng)力平衡被破壞，如果水壓力大于煤柱所能承受的壓力時(shí)，煤柱有可能被水壓力所破壞，造成突水。b.煤層本身的強(qiáng)度：煤層強(qiáng)度越大，同樣尺寸的煤柱能承受的靜水壓力越大，煤的強(qiáng)度大小和煤的變質(zhì)制程度、風(fēng)化氧化及裂隙發(fā)育程度等因素有關(guān)。c.當(dāng)強(qiáng)含水層位于煤層頂板之上或底板之下時(shí)，還與采空后煤層頂板上方的導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度，礦山壓力及靜水壓力對(duì)隔水底板破壞深度、巖移角度有關(guān)，而這些