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1、含水层巷道探放水施工含水层巷道探放水施工目录目录l任务一任务一 技术准备技术准备l任务二任务二 含水层巷道探放水施工含水层巷道探放水施工l任务一技术准备一一.含水层的分类和性质含水层的分类和性质 1）含水层的分类和性质）含水层的分类和性质上层滞水潜水承压水孔隙水裂隙水喀斯特水按含水层空隙性质划分含水含水层按埋藏条件划分l任务一技术准备上滞水层上滞水层：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。承压水承压水：指充满于
2、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；
3、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。l任务一技术准备喀斯特水喀斯特水：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；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井巷涌水的主要通道可分为自然通道和人为通道。u自然通道自然通道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
4、。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。l任务一技术准备u人为通道人为通道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）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
5、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。二二.探放水工程设计内容探放水工程设计内容1）探放水的原则及措施）探放水的原则及措施u探放水原则探放水原则煤矿防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。l任务一技术准备u探放水的措施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。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
6、注浆封堵具有突水威胁的含水层2)探放水的条件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、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；l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
7、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。u任务二 含水层巷
8、道探放水施工一一.探放水施工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过孔洞裂缝突然溃入井下，造成透水或淹井事故。1 1）巷道遇含水层的施工方法）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
9、面的详细资料，作为参考。2.密切注意透水前的预兆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。u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）掘进施工中的探放水工作1.探水作业前的准备工作探水作业前的准备工作在安装钻机探水
10、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.探水探水“三线三线”的确定的确定探水“三线”即积水边界线、探水线、警戒线。积水边界线的确定：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：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
11、硬程度等因素来确定。u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。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：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）。3.3.布置探放钻孔布置探放钻孔探放水的主要参数探放水的主要参数：超前距、允许掘进距离、帮距、钻孔深度（
12、孔间距）。u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。u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
13、；底板方向的钻孔不得少于2个。4.钻孔放水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）注浆堵水或改道绕行注浆堵水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、岩石裂隙的发育情况和密度，断层带的宽度。改道绕行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。
14、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。u任务二 含水层巷道探放水施工二二.安全技术措施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。k其他未尽事宜的按煤矿安全规程执行。谢谢观赏
