《断层探放水设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《断层探放水设计（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、断层探放水及注浆堵水设计断层是煤矿采掘进过程中遇到的主要地质构造，为了有效防范和遏制因断层导水而引发水害事故，消除隐患。严格执行煤矿防治水相关规定。接受瞬变电磁法和钻探相结合的方法对断层构造进行验证，为确保施工的平安，特编制该断层探放水设计。一.主要目的1、查明断层的精确位置、产状要素（落差、走向、倾向、倾角）、断层带宽度（包括内、中、外三带）、断层的导水性与富水性。2、查明断层带充填物和充填程度、胶结物和胶结程度、断层两盘次生裂隙（岩溶）发育情况和含水性。3、查明断层两盘对接煤系地层层位、岩性和富水性，煤层与强含水层的实际间距、有效隔水层厚度。4、查明断层与含水层等水体的交切部位、水力联系、
2、补给关系等。二、断层水探放的原则和方法1、探放断层水的原则凡遇下列情况，必须对断层进行探查：（1）猜测采掘工作面前方或四周有断层存在，但断层位置和含（导）水性不清，有可能突水。（2）采掘工作面前方或四周有含（导）水断层存在，但简略位置不清或掌握不够严密。（3）井巷工程接近或计划穿过断层，断层浅部不含（导）水，但在深部有可能突水时。（4）依据井巷工程和留设断层防水煤柱等的特别要求，必须探明断层时。（5）采掘工作面内的断层使煤层与强含水层的距离缩短时。2、探放断层水的方法在预先编制的断层面等高线图，断层两盘主要煤层、含水层对接关系图和探测断层预想剖面图基础上，编制断层探查设计，确定探查起点位置。探
3、断层水的方法与探老空水的方法基本相同，但探水钻孔要少一些，一般为3个，布孔方式略有差异。工作面前方断层的含（导）水性的探查一般先施工巷道前方1号钻孔，尽可能一次揭露断层，然后施工2、3号钻孔，以确定断层的产状要素及两盘的对接关系。3个钻孔揭露断层点的标高不能相同，否则难以确定断层产状。其中，至少1个钻孔打在断层与含水层交面线附近。三、探放水设计1、断层防隔水煤岩柱依据煤矿防治水规定（国家煤炭工业局 2009）附录三，按 “含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设”条件公式计算。接受公式： 式中：L煤柱留设的宽度，m；K平安系数，一般取25；M煤层厚度或采空，m；P水头压力，MPa；Kp煤的抗拉强度
4、，MPa。2、物探布设（1）物探工程布置1）探测位置南回风大巷距开口655m处，南运输大巷距开口655m处，南轨道大巷距开口305m处。2）布设情况将放射接受线框平面分别对准巷道顶板、底板及迎头方向进行探测，可以反映巷道顶板、底板和迎头方向煤岩层内部的地质异常，工程布置以扇形方式进行探测。工程布置共三个方向，分别为：顶板方向，线框与顶板成60角；迎头方向，线框与掘进面平行贴近；底板方向，线框与顶板成45角。每个方向上布置11个测点，前5个测点位于迎头左帮，放射线框平面分别与迎头平面成90、60、45、30、0夹角；第六个测点位于掘进面正中央，射线框平面分别与迎头平面成0夹角；之后的5个测点布置
5、在巷道右邦，线圈分别与迎头平面成0、30、45、60、90角。简略布置详见下图。 （2）矿井瞬变电磁法注意的问题、干扰及应对方法瞬变电磁技术具有分辨率高的优点，但易受金属体干扰。井下探测时，施工巷道内应清理洁净，电缆尽可能断电。放射线圈和接收线圈尽量远离金属体。对于铁轨、皮带架、刮扳机等长条型无法移动的金属物，尽可能使放射线圈和接收线圈与它们保持固定的方位和距离。总之要尽可能制造有利的探测环境，保障探测效果。受放射电流关断时间的影响，早期测量信号畸变，无法探测到浅层的地质异常体，一般存在20m左右的浅部探测盲区。井下施工时，测量数据容易受到金属物（锚杆、锚索、锚网、采煤机械、变压器、金属支架、
6、排水管道等）的干扰，为此在巷道物探时肯定要记录金属物位置，以便在物探数据处理时对干扰数据进行校正或剔除，在过U型钢巷道段时，对瞬变电磁法干扰较大，应简略记录。超前探现场管理要求：1）巷道迎头向后10m左右范围无大型金属机械（综掘机械、扒矸机械、钻机、水泵和积累其它金属体等），巷道迎头范围至少有2m高度，且通风正常。2）探测期间迎头位置严禁放炮和炮孔内有雷管、炸药。3）探测期间必须对巷道四周进行停电处理，探测时间一小时左右结束。3、钻探布设（1）钻孔布设1）探测位置揭露断层前。2）钻孔布设依据煤矿平安规程、煤矿防治水规定和实际情况布设探水钻孔。3）探水钻孔其他参数（1）超前距：30.0m。（2）
7、钻头直径：50.0mm、127mm。（2）设备配置钻机型号：ZDY-2000S液压坑道钻机，其技术参数为：工作压力0.50.63MPa，最大钻孔深度200米。钻具配备：钻杆100根，50mm的钻进钻头5个，127mm的钻头（取芯钻头）2个。孔口管选择：孔口管选用直径为108mm、长为4m的无缝钢管6节，总长度为24m，壁厚为6mm，每节孔口管依靠梯形螺纹连接。（3）探放水钻孔孔口平安装置探放水钻孔应安设孔口平安装置。孔口平安装置由孔口管、泄水测压三通、孔口阀门和钻杆逆止阀（必要时安装）等组成。 1）孔口管安装与固定 安装孔口管前，用127mm的取芯钻孔钻进24m。 下孔口管（108mm），外露
8、300mm。 向孔口管内灌注水泥浆和水玻璃，使孔口管与岩层间注浆材料密实。 待注浆材料凝固后扫孔，扫孔深度为24.5m。 对孔口管进行耐压试验，试验稳定压力为10Mpa，30分钟内孔口不漏水，即为合格，否则必须重新注浆。2）由于本区域水压大于1.5Mpa，探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。3）注意各部件组装的密封程度，防止高压水造成的漏水射流使构件冲蚀损坏。发现水压和水量很大时，要用两套闸门控水。平时主要开闭外闸门，内闸门留作备用。一旦外闸门失效，可关闭内闸门，更换外闸门。4）在高压水喷出条件下连续钻进时，应使用孔口防喷逆止阀，钻具可使用“防喷接头”。4、 探放水前的筹备工作（1）在组织施工前，
9、要求探放水队将打钻所需的材料及工具、设备筹备到位，不能由于筹备工作的缘由而影响施工。（2）在运输钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避开设备因受力碰撞而受损。（3）钻机及其附属设施及各部件间连接要坚固牢靠，并在每次使用前检查，确保施工的平安。（4）每次开钻前，检查钻杆接头的坚固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。（5）在组织施工前，要求掘进队人员对钻机四周10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的准时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。（6）保持钻场有足够的平安空间，便于施工。（7）按估计流量备好水泵，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。钻机安装必须平稳
10、坚固，安装好钻机接电时，要严格执行停送电制度。（8）钻机接电完成后，进行钻机的空载试运转，并检查钻头是否完好，钻杆是否满足钻探的需求。（9）在巷道低洼处挖好临时水沟，并要在不影响行人、支护完好处打好临时水仓，并与排水系统连接，确保排水准时、畅通。工作面配备两台潜水泵（一台排水、一台备用）。（10）由信控中心人员在打钻地点四周安设专用电话及报警装置，保证线路的通畅，以便随时能与调度室取得联系。（11）探水技术人员和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。（12）带班公司领导和当班安检员、瓦斯员必须在探放水地点监督平安和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.
11、8%或其他有害气体浓度超过煤矿平安规程第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告公司调度室，准时处理。5、探水孔施工技术要求（1）加强钻孔四周的巷道支护，并在工作面迎头打好牢固的立柱和挡板；钻窝应避开在断层或松软岩层内。（2）钻进时应精确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。（3）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者孔内的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，但不得取出钻杆。要立即向矿调度室汇报（8000或8119），准时实行措施进行处理。（4）钻孔内水压过大或喷高压水时，应接受反压和
12、防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：（5）钻机的安装注意事项1）全部快换接头必须擦洁净后方可依据液压系统进行连接；2）钻机安装必须平稳坚固，安好钻机接电时，要严格执行停送电制度；3）检查各部件装配的完整性和牢靠性；4）安装各连接螺栓时，螺栓上应涂少量黄油，各连接螺栓应拧紧。6、通风措施和瓦斯检查制度（1）瓦检员要随时检查钻场内瓦斯及其他有害气体浓度。钻场内有害气体超限时，要停止钻进、切断电源，撤出人员，立即报告矿调度室（电话8000或8119），实行加强通风等有效措施进行处理。（2）坚持正确地使用风电闭锁及瓦斯电闭锁装置。（3）加强对通风设施的管理，局扇必须挂牌指定专
13、人管理，因停电，检修或其他缘由停止供风时，工作人员应准时撤离至新奇风流中。（4）任何人不得将风筒压扁，破坏或任意掐断。对破坏的风筒要准时进行维护和修补。（5）坚持正确的使用瓦斯监控装置，在钻场内设一个瓦斯传感器，并保证其正常使用。（6）瓦斯传感器应垂直悬挂在风筒末端异帮，距巷顶不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。（7）瓦斯监控装置发生故障时，要立即进行修理或更换。通风部负责对传感器定期进行校验，发现误差大于0.05%时，准时进行处理。（8）瓦检员必须现场交接班，并专心精确的记录台账、填写牌板。（9）施工现场必须配备瓦斯便携仪一台，由班组长人负责看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限立即查
14、明缘由进行处理。7、灾害处理措施探水巷道应加强出水征兆的观察，发现有挂红、挂汗、空气变冷、消失雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙消失掺水、水色发挥、有臭味等突水预兆时，一旦发现立即停止施工，实行措施，立即报告调度室（8000或8119）。（1）遇到钻孔出水的情况要立即停止钻进，进行检查并由有阅历的员工监视钻孔和水情变化。并不能任意移动或拔出钻杆，由于移动钻杆，高压水可能把钻杆顶出来，碰伤人员；拔出钻杆，钻孔即为积水流出的通道，钻孔会越冲越大，造成透水事故。如果水量水压较大，喷射较远，必须立刻固定钻杆，对工作面加强支护。（2）一旦出水，当班负责人要立刻汇报矿调度室，接到汇报后立即通知受水害威胁地区的工作人员撤到平安地点。若不能保证相邻地区工作人员的平安，可以临时停止受威胁地区的工作，组织工作人员沿避水灾路线撤离。（3）当班负责人和安检员时刻观察出水量，准时汇报给调度室。（4）依据出水量的大小，利用原有的和新铺设的管路以及设备进行排水工作。8 避灾路线依据探水地点编制平安牢靠的遇火灾、瓦斯、煤尘、顶板、水灾的避灾路线。其它未尽事宜，严格依据煤矿平安规程和煤矿防治水规定执行。 /
