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1、含水层巷道探放水施工,目录,任务一 技术准备 任务二 含水层巷道探放水施工,任务一 技术准备,一.含水层的分类和性质 1）含水层的分类和性质,上层滞水,潜水,承压水,任务一 技术准备,上滞水层：指埋藏在离地表不深的包气带中局部隔水层之上的重力水。分布局限，水量少，季节性明显，对煤矿安全生产影响相对较小。 潜水：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，且具有自由水面的重力水。潜水是矿井充水重要来源之一，必须高度重视。 承压水：指充满于上、下两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水，又称自流水。承压水是矿井充水重要来源之一，必须高度重视。,潜水面-潜水的自由水面。 潜水埋深-地表到潜水面的垂深。 潜水含
2、水层厚度-潜水面至其底板隔水层顶板的距离。,自留盆地（承压水盆地）-储存承压水的向斜构造，它又分为补给区、承压区和排泄区。 自流斜地（承压水斜地）-储存承压水的单斜构造。 承压水等水压线图-即承压水测压水位等高线图。,孔隙水：指储存于疏松岩层孔隙中的水。 主要性质：岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、水量大；岩石颗粒 小而不均匀，则孔隙小、透水性差、水量小。 裂隙水：指埋藏于基岩裂隙中的地下水。按裂隙成因分三类：风化裂隙水；成 岩裂隙水；构造裂隙水。构造裂隙水又分为两类：层状裂隙水和脉状裂隙水。,任务一 技术准备,喀斯特水：指埋藏于溶洞中的重力水，又称为岩溶水。裸落石灰岩分布区的岩溶水为潜水
3、；其他岩石的岩溶水深埋地下时则成承压水。 主要性质：,水量分布不均衡； 易接受降水的渗入，在地下流动快； 埋藏深，常造成地下缺水； 在谷地常形成泉水出露； 水量大，水质好，但对煤矿安全威胁极大。,2）井巷涌水的主要通道 井巷涌水的主要通道可分为自然通道和人为通道。 自然通道 1.岩层的孔隙 这类通道多存在于松散沉积层中，其透水性取决于岩石颗粒大小、形状、分选程度及排列情况，颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好；反之则孔隙小，透水性差。而颗粒的大小，又取决于松散沉积物的成因条件。 2.岩石的裂隙 岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙都能构成井巷涌水的通道。 3.岩层的溶隙 岩层的溶隙为可溶岩所独具。岩
4、溶不仅是井巷涌水的主要通道，而且本身又是 良好的储水空间，所以常造成灾害性的突水事故。,任务一 技术准备,人为通道 1.未封闭或封孔质量不好的钻孔 2.矿山压力对顶底板的破坏 3.地面塌陷 4.排水引起新的补给 3）突水征兆 掘进工作面或其他地点突水前，一般有以下十点预兆： 挂红；挂汗；煤壁变冷；出现雾气；水叫；顶板淋水加大；顶板来压，底板鼓起；水色发深，有臭味；工作面有害气体增加；裂隙出现渗水。 当发现上述突水预兆时，必须停止作业，判明情况，向矿有关部门或领导报告。如果情况紧急，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。 二.探放水工程设计内容 1）探放水的原则及措施 探放水原则 煤矿防
5、治水规定要求对采掘工作面受水害影响的矿井，应坚持“预测预报， 有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，进行充水条件分析；对水文地质条件 复杂、极复杂的矿井还必须坚持“有掘必探”的原则，加强探放水工作。,任务一 技术准备,探放水的措施 探放水工作要落实“ 防 堵 疏 排 截 ” 综合治理措施。,防,截,堵,排,疏,主要指合理留设各类防水煤柱,主要指探放老空水和对承压层进行疏水降压,主要指完善矿井排水系统,主要指加强地表水的截流治理,主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层,2)探放水的条件 采煤工作面遇到下列情况之一，应进行探放水： （一）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时； （二）接近含水层、
6、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱时； （三）打开防隔水煤（岩）柱井下放水时； （四）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时； （五）接近有出水可能的钻孔或封闭不良的钻孔时； （六）接近水文地质条件复杂的区域；,任务一 技术准备,（七）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水时； （八）接近有积水的灌浆区时； （九）接近其他可能突（出）水的地区时。,3）探放水的设计内容 探放水设计内容要求具备文字说明和附图文字说明应包括以下内容： .探放水的掘进工作面及周围的水文地质条件、水害类型、水量及水压预计； .探水巷道的开拓方
7、向、施工次序、规格和支护形式； .探水钻孔组数、孔数、个数、方向、角度、深度、孔径、施工技术要求及采用的超前距、帮距及探水线确定； .探放钻孔孔口安全装置及耐压要求等； .探放水施工与掘进工作的安全规定； .受水威胁地区信号联系和避灾路线； .通风措施和瓦斯检查制度； .防排水设施如水闸门、水闸墙、水仓、水泵、管路和水沟等排水系统及能力 的安排； .水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施； 10.钻窝设计、探放水孔布置的平面图、剖面图等。,任务二 含水层巷道探放水施工,一.探放水施工 煤矿发生透水或淹井事故的水源，主要来自于井下的强含水层水、断层水和老空积水，有时地面河流、湖泊和水库的水也可能通
8、过孔洞裂缝突然溃入井下，造成透水或淹井事故。 1）巷道遇含水层的施工方法 井下防水是受地下水威胁的矿井一项非常重要的工作。为了防止巷道掘进时发生透水事故，必须做好水文地质和探放水工作。其主要防水措施是： 1做好水源的调查研究工作 首先应了解地下水源的分布情况及储水量，详细分析研究已有的资料外，做好采空区过去生产情况的调查研究工作。如附近有生产矿井，就应该调查并取得相应的含水层及生产期间有关水文、地质构造方面的详细资料，作为参考。 2.密切注意透水前的预兆 在一般情况下，透水之前都有预兆，如煤壁和顶板突然渗出水珠、掘进迎头淋水增大、工作面出现红色带臭味的水、煤层里有“吱吱”的水叫声等。当发现这些
9、征兆后， 应立即采取措施进行处理，并报告矿井调度室，如情况危急必须立即发出警报， 撤出受水威胁地点的所有人。 3.认真做好探、放水工作 探、放水工作矿井水文地质工作的重要内容之一。当巷道接近采空区、含水断层 和强含水层时，都要进行探、放水工作。,任务二 含水层巷道探放水施工,2）掘进施工中的探放水工作 1.探水作业前的准备工作 在安装钻机探水前，必须遵守下列规定：,加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。 清理巷道，挖好排水沟。 在打钻地点或附近安设专用电话。 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.探水“三线”的确定
10、 探水“三线”即积水边界线、探水线、警戒线。 积水边界线的确定：将调查小窑或老窑水文资料经物探及钻探核定后，划定积水范围，圈定积水边界，其深部界线应根据小窑或老窑的最深下山划定。 探水线的确定： a.小窑或老窑探水线以积水线水平外推20150m距离画一条线即为探水线。此数值视积水边界线的可靠程度、水压力大小、煤的坚硬程度等因素来确定。,任务二 含水层巷道探放水施工,b.断层、含水层的探水线用下式求得a值确定的界线，定位探放断层水的探水线。 式中 a-超前距(或帮距)，m； A安全系数，一般取2-5； L-巷道的跨度(宽或高取其大者)，m； P-水头压力，Mpa； Kp煤(岩)的抗拉强度，MPa
11、。 按上式计算结果，探水线（探水起点）至断层交接线的最小距离不得小于20m，水压大于2 Mpa时应按每增加0.1 Mpa增加0.5-1m。 警戒线：指由探水线再平行外推50-150m（在上山掘进时指倾斜距离）。,3.布置探放钻孔 探放水的主要参数：超前距、允许掘进距离、帮距、钻孔深度（孔间距）。,任务二 含水层巷道探放水施工,探放老空水钻孔布置： 探放老空水钻孔，应按巷道的设计方向在其水平面和竖直面内呈扇形布置；钻孔应成组布设，其孔数视超前距和帮距而定。,竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m。 水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平不得大于3m。 煤巷探放水。钻孔布置方式及其控制范围应根据巷
12、道前进方向积水分布而定。 石门探放水。在生产水平附近有采空区积水时，石门贯通煤层之前均需探水。探水孔为半圆形，孔数一般不少于56个，控制高度为巷道高度的10倍。,任务二 含水层巷道探放水施工,探放断层水的钻孔布置 探放断层水的钻孔，必须沿掘进方向的前方及上下方布置；底板方向的钻孔不得少于2个。 4.钻孔放水 巷道掘进时，如其前方遇到用水量很大的含水层，可采用钻孔放水的方法，造成人工降水漏斗，从而使掘进工作面在已疏干得岩层中掘进。 3）注浆堵水或改道绕行 注浆堵水 掘进巷道中的含水层都是以裂隙水的形式涌出；有的是断层导水。这两种情况的处理方法是注浆堵水，影响效果的因素有注浆堵水的施工工艺、岩石裂
13、隙的发育情况和密度，断层带的宽度。 改道绕行 在巷道施工中遇到下列情况时巷道需要道绕行：地质构造特别复杂，断层导水又特别大；石灰岩层中溶洞发育，溶洞水丰富，有的成暗河。这些情况注浆堵水效果不好，对安全生产有威胁时，巷道就需要改道绕行。巷道周围有采空区积水，而巷道 与有积水的采空区的距离达不到安全距离，无法治理，对安全生产有威胁时， 巷道也需要改道绕行。,任务二 含水层巷道探放水施工,二.安全技术措施 探水的上山、下山及平巷，中间不得有低洼积水段。 探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设 置标志，并建立挂牌制度。 巷道
14、支护应牢固，顶、帮背实，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。 探放水地点必须安设电话和报警装置。 必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交代报警信号及避灾路线。 探水巷道应加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止工作，及时处理。情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。 钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员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超过本规程有关条文规定时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。 上山探水时，一般应双巷掘金。其中一条超前探水、汇水，另一条随后用来安全撤人。双巷间每隔30-50m掘一联络巷并设挡水半墙。 放水工作应尽量避免在雨季进行。 探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。 其他未尽事宜的按煤矿安全规程执行。,谢谢观赏,
