xxxxx煤矿探放水措施及设计 - 图文

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一、前言

根据我矿目前掌握的地质资料及历年生产和水情监测情况来看，我矿正常生产时涌水量为25m3/h，最大时涌水量也不超过60m3/h，矿井生产无重大水患影响，然矿井范围内老空区多，且构造复杂，小断层较多，故防治水工作不容忽视，必须贯彻执行“安全第一，预防为主”的八字方针，严格执行《煤矿安全规程》，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。根据我矿水害调查及老职工述说情况分析，我矿技改主、副井距老窑在200m以外。老窑都为平硐开拓，积水量不大。技改副井布置在16#煤层顶板之上，接近15#煤层，距16#煤层约25m。技改副井在掘进过程中重点是防治断层导水或溶洞水。为了确保矿井生产安全，掘进过程中，必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，严格执行探放水工作，探水线起点为本巷道开门点。

结合我矿实际特编制本措施，施工时必须严格遵守执行。二、组织领导与现场管理

1、矿成立探水工作领导小组和探水队，加强对探放水工作的领导和管理。

组长：纪德贤

成员：黄永福、曹和、袁时良、胡军辉

队长胡军辉队员

2、每次施探，必须由探放水工作领导小组和探水队到现场组织落实。

三、探放水施工准备

1、每次施探前，必须在施工地点附近储备至少一道挡水墙的材料，如水泥、沙、瓦石、黄泥袋、木料等。

2、认真检查使用水泵、备用水泵是否完好，排水管路是否畅通。 3、通知水泵工将2#水仓、3#水仓抽干，以缓冲出现透水时的有效存水容量。

4、清理巷道，挖好排水沟。

5、加强钻场附近10米范围内的巷道支护，并在工作面迎头采用直径大于160mm圆木打好坚固的立柱和拦板。

6、在本巷开口处安设直通地面调度的专用电话。

7、每次施探前必须认真检查机具是否完好，稳固，安全可靠。 8、每次施探前，必须严格执行“敲帮问顶”制度，首先对工作地点进行一次全面安全检查，内容包括顶底板围岩、支护、通风、瓦斯等情况，发现隐患，立即处理。

四、安全技术措施（一）、施钻安全技术措施

1、钻孔施工顺序：左帮眼中间眼右帮眼。

2、打钻时，必须严格按设计给定的钻孔方位角、倾角进行施工。 3、打钻时，施工人员袖口、腰带、矿灯线应系牢系好，严禁戴

手套操作。

4、打钻时，只准一人操作，严禁两人以上同时操作。 5、打钻时，严禁用手扶托钻杆，增加或更换钻杆时，必须先停机，然后用扳手旋紧或拆除，再开机作业。

6、打钻时，施工人员要注意防止断钎伤人。 7、超前钻孔深度不得小于30米。

8、组长要认真观察钻孔情况，发现问题及时反映，采取措施进行处理，如围岩变化、顶钻、卡钻、有毒有害气体逸出、渗水等情况。

9、有下情况之一时，严禁打眼。 1）工作面风流中瓦斯超限达到1%时。 2）严禁干打眼。

3）发现煤层有响声或大量瓦斯涌出，有煤与瓦斯突出征兆时。 4）出现卡钻杆等动力现象时。

5）发现煤、岩壁变潮、有挂红、挂汗、出现雾气、水叫、顶板淋水、空气变冷等透水预兆时。

6）打眼过程中突遇压力水从钻孔流出时，严禁抽动钻杆。 10、有下列情况之一时，应立即停止打眼，经查明原因处理完毕后，方可继续打眼。

1）出现卡住钻杆时。 2）电钻声音突然异常时。 3）电钻杆严重震动时。 4）电钻外壳带电时。

5）电钻外壳超温烫手或有烧焦味时。

11、打钻期间，不管是哪一个钻孔钻透溶洞，都必须立即停止钻探作业，进行安全检查；如出水量不大，必须等该钻孔水放完后，方可施工其他钻孔。

12、整个放水过程必须由组长进行监测水量并认真记录。 13、若钻孔出水量较大，有压力，必须立即停止施工，采取有效措施进行封堵。

14、搬运、移动钻机时，必须先卸下钻杆轻放，不得摔砸。 15、打眼结束后，必须认真记录、分析效果，并向矿领导汇报。（二）、通风瓦斯管理措施

1、必须保持正常通风，不得随意停开局扇。

2、局扇与本掘进工作面所有电器设备必须实行风电闭锁。 3、本掘进工作面必须安设瓦斯监控自动报警传感器，并与与该工作面所有电器设备实行瓦斯电闭锁。

4、打钻期间，必须由瓦斯员跟班作业，经常检查瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度，并认真做好记录。

5、每钻进一根钻杆，必须检查一次瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度。

6、当工作面风流中瓦斯浓度超过1%时，必须立即停止作业，进行检查，但不得拔出钻杆；若是接近溶洞区，必须加强通风，降低有害气体浓度。

7、钻孔放水期间和结束后，都要认真检查有害气体浓度。（三）、避灾安全技术措施

1、探放水期间，本掘进工作面不准有人进行其他作业，应撤出

所有与探水无关的人员。

2、当钻孔出水较大时，应用尽可能快的速度，利用储备材料，迅速加固工作地点，堵住出水点，同时向矿长汇报。

3、出现紧急情况时，现场作业人员应有序地撤离现场，进入上部安全地点，如万一无法撤离，可暂选一高处避难待援，遇险人员应保持镇静，以免体力过度消耗。

4、出现紧急情况时，现场矿领导或班长必须立即向矿调度室汇报，由矿调度或派人及时通知其他作业地点人员，沿避水灾路线迅速撤离。

5、避灾路线

1)、火灾、瓦斯、煤尘爆炸和其他有害气体灾害：总的撤离原则：迎新鲜风流撤出。

具体撤离路线：掘进工作面→提升斜井→地面。 2)、水灾：

总的撤离原则：由危险区撤至上水平的进风巷或地面。具体撤离路线：掘进工作面→提升斜井→地面。 3)、顶板事故：

总的撤离原则：由危险区直接撤至安全地点。具体撤离路线：掘进工作面→提升斜井→地面

工作面发生事故时，所有人员必须听从跟班矿领导的统一指挥，并将事故地点、性质、灾害范围、人数迅速报告矿值班调度，尽最大努力抢救伤员，并按上述路线迅速撤至安全地点。

五、附图

探水孔布置图

普定县雷家桥煤矿

技改主斜井

探放水设计及安全技术措施

编制：生产矿长：安全矿长：机电矿长：总工程师：矿长： 2011年3月1日会审记录

部门编写签名时间会审意见安全矿长生产矿长机电矿长通风队技术负责人矿长本措施贯彻情况记录

贯彻时间：贯彻地点：主持人：贯彻人：

学习人员签字：

探放水设计

第一章水文地质情况及水情预测第一节矿井水文地质安全条件分析

一、矿井水文地质情况 (一)水文地质资料

1、矿井水文地质类型及变化规律

矿区地貌属高原低中山溶蚀侵蚀地貌，区内总体地势为南东高北西低，岩体部分裸露，地形坡角一般20°～50°之间，有利于地表水排泄。

本矿区直接充水水源为含煤地层本身及上覆岩层中裂隙水，含水层接受大气降水补给不强，为中等～弱含水层，间接充水水源为大气降水。充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般较大，少量为老窑、采空区巷道、断层破碎带，岩溶管道导水。目前矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，但若遇岩石裂隙或断裂与矿区内地表溪流导通，溪流水有沿裂隙或断裂突入矿井的可能性，另外，在原老空区附近及其下开采煤层时，存在采空区积水及岩溶水突水的可能。

本矿区侵蚀基准面位于矿井东南翼，最低侵蚀基准面为

+1270m，矿区位于本区侵蚀基准面标高之上，随埋深条件的不同可承压或不承压。直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水及龙潭组裂隙水，故本矿区属基岩裂隙－岩溶充水矿床，水文地质条件复杂程度中等。

2、断层、裂隙、陷落柱等构造导水性

井田内断层发育。区内已发现断层6条，主要分布在矿区的北西部、中部及南部，其展布方向主要为北东向。在已发现的6条断层中，正断层3条，逆断层3条，现分述如下：

F1正断层：位于井田北西部边界外，走向北东，倾向北西，倾角65～70°左右，断层上盘(西盘)为三叠系夜郎组地层，地层倾角45°左右；下盘(东盘)为二叠系龙潭组地层，地层倾角10～26°左右。落差120m左右。

F2正断层：位于井田东南部，向东北部延至井田外，井田内长度约0.8km 。断层面走向北东，倾向约为137°，倾角80°，落差为2～10m，由南西向北东落差增大。该断层发育于煤层采空区，对煤层开采影响小。

F3逆断层：位于井田中部约偏东，和南部的F4 、F5断层相交，向北部延至井田外，长度约1.4km, 断层面走向NNE，倾向SEE，倾角60～80 °左右，落差为10～40m，向深部落差有增大的趋势。对煤层产生较大影响。

F4逆断层：位于井田南部F3逆断层与F6逆断层间，与F5正断层走向相近，长度约0.67km。倾向约为160～175°，倾角56°

左右，为正断层，落差15～30m。对煤层产生较大影响。

F5正断层：位于井田南部F3逆断层与F6逆断层间，与F5正断层走向相近，井田内长度约0.67km，倾向约为356～360°，倾角52°左右，落差10～5m。对煤层产生较大影响。

F6逆断层：位于井田西部，和F4 、F5断层相交，长度约1.49km。倾向约为110～126°，倾角34～43°左右，落差20～25m。对煤层产生较大影响。

断层破坏了地层的连续性，造成地下水层间渗透条件好，同时地表的部分冲沟和断层发生联系，地表降水容易通过冲沟沿断层进入井下，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入井下，因此井田内发育的断层的富水性强，导水性强，对矿井未来的开采影响大。井下未发现陷落柱等构造。

3、主要含水层水位标高和单位涌水量等参数特性及主要隔水层分布

(1) 主要含水层参数特性

根据矿区含煤地层岩性组合，自上而下对矿区地层含水性简述如下：

第四系松散物(Q)—弱含水层

以坡积、冲积、残积物为主，分布于沟谷及缓坡平台之上，主要为风化的粘土、亚粘土、砂土及碎石等，仅含微弱孔隙潜水。总体上该层为孔隙弱含水层。

三叠系下统夜郎组(T1y)—中等含水层

为灰、灰白色薄至中厚层隐晶质灰岩夹鲕状及角砾状灰岩、泥灰岩泥质粉砂岩、粉砂岩及杂色页岩和砂质页岩，分布在矿区北西地区。中、下部地层灰岩遭受风化作用和岩溶作用较强烈，岩溶裂隙发育，含较丰富的岩溶裂隙水，为中等含水层。

二叠系上统长兴大隆组(P2c+d)—中等含水层

岩性以燧石灰岩、灰岩为主，上部为砂质泥岩及灰岩透镜体，全组厚约30～35m，岩溶裂隙发育，含较丰富的岩溶裂隙水，但出露于矿区西部，出露面积小，为中等含水层。

二叠系上统龙潭组(P2l) —弱含水层

地层出露于整个矿区，岩性以细砂岩、粉砂岩、石灰岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等为主，夹数层煤层。该组平均厚度约350m。龙潭组以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，富水性弱。在龙潭组地层中共发现4处泉井，流量2.5 m3/h～5.0m3/h。

二叠系上统峨嵋山组(P2β)—弱含水层

位于煤系底部，出露于井田南部外围，形成裸露及半裸露的中山，为绿灰色、深灰色玄武岩玄武质火山角砾岩，夹少量灰岩、燧石灰岩、砂岩、页岩。地下局部发育裂隙，大气降水容易通过地表渗入裂隙中，但随深度加深，裂隙减弱，因此属基岩裂隙含

水层，含水性较弱。

矿井地质报告未提供含水层的水位标高，矿井在建设和生产过程中应收集相关参数。

(2)隔水层

矿井相对隔水层主要是龙潭组(P3l)，龙潭组为中－细粒岩屑砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹炭质页岩，泥灰岩、粉砂岩、粘土岩及少量炭质页岩和劣煤组成。

原矿井主要井巷布置于龙潭组煤系地层中，井下涌水主要来自裂隙水，自建矿以来未发生过突水事故，但是区内断层发育，破坏了其完整性，各含水层之间水力联系大。同时开采标高低于侵蚀基准标高，因此含水层对矿床开采影响较大。

4、灰岩含水层特性

矿井的灰岩主要分布在三叠系下统夜郎组(T1y)和二叠系上统长兴大隆组(P2c+d)，富水性中等，地下水类型为基岩裂隙水，对矿井的开采影响不大。

5、第四系含水层、隔水层特征、补给来源和与地表水的联系

1)第四系含水层

井田内覆盖的第四系，含水性弱，隔水效果差，加之厚度不大，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。

2)隔水层特征

隔水层主要是龙潭组(P3l)，其特征为中－细粒岩屑砂岩、

2+3

粉砂质泥岩、粉砂岩夹炭质页岩，泥灰岩、粉砂岩、粘土岩及少量炭质页岩和劣煤组成。

3)补给来源与地表水的关系

矿井水的补给来源主要有地表水、含水层的孔隙裂隙水、老窑采空区水、断层水等。

(1)地表水

矿井地表水主要来自大气降水。矿区内发育小坡上、小田两条小冲沟，各集水线呈羽状展布；小冲沟水动态变化大，季节性变化较显著。雨季矿井涌水量明显增大，但有滞后特点，本矿一般降雨后2-4日矿井涌水量有明显增加，增加的幅度和降雨强度和时间有关，地下水受地表降雨及溪流的影响明显。

(2)四系孔隙水

井田内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。

(3)龙潭组弱裂隙含水层

该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造裂隙带及应力破坏影响的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。

(4)采空区积水

技改前矿井主要开采M16煤层，主浅部开采范围较大，采空区积水将对矿井开采造成威胁，同时成为矿井充水水源之一。

(5)含水层水

矿井的含水层富水性不强，为基岩裂隙水，采动裂隙可能会导通这些含水层，使含水层的水进入井下，成为矿井的间接充水水源。

(6)断层水

矿区范围内的F2、F3、F4、F5、F6断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。成为是矿井水的又一充水来源。

3)充水通道

(1)岩石天然节理裂隙

矿井内的直接充水的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

(2)人为采矿冒落裂隙

采煤活动产生大量的采矿裂隙，四层可采及局部可采煤层的顶板和底板均为软弱岩组，矿井及采空区易坍塌，地压对围岩破坏严重，易诱发突水通道。

(3)断层破碎带

断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。

(4)老窑采空区

矿井季节性的冲沟水沿途接受泉水及煤窑水、山坡紊流的补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，冲沟水可能沿风化裂隙、老窑及原矿井浅部采空区渗入或突入矿井，为矿井开采的直接充水水源，对矿井的开采影响大。

6、煤层风氧化带

矿井各个煤层的风氧化带位于矿井南翼，根据《贵州省普定县雷家桥煤矿资源/储量核实报告》等地质资料，矿井各个煤层风氧化带的深度一般为40～50m。

煤层的风氧化带以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，为较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，氧化煤内生裂隙发育，机械强度弱。

(二)矿井正常涌水量及最大涌水量

根据《贵州省普定县雷家桥煤矿资源/储量核实报告》现阶

段开采情况，矿井最大涌水量15m3/h，正常涌水量8m3/h，矿井已开采面积约为0.5km2。采用水文地质比拟法，根据公式Q预=Q0

S1S0预测矿井涌水量。

式中：

Q预：预测涌水量(m3/h)；

Q0：现矿井最大或正常涌水量(m3/h)； S0：现开采平面积(m2)

S1：预测范围的面积(m2) (各水平充分采动后的最大平面

积)

矿井最低开采标高时涌水量预计：最大涌水量：Q预最=Q0正常涌水量：Q预正=Q0

全矿井最大涌水量Q33.8m3/h。

该涌水量为预测值，本次按该数据进行设计，矿井在建设和生产期间根据实际情况核算涌水量。

(三)地表水体

矿井地表暂无大型河流及水体，局部有池塘，常处于干涸状态。矿井地表水主要来自大气降水，矿区内发育小坡上、小田两条小冲沟，各集水线呈羽状展布；小冲沟水动态变化大，季节性

预最

S1S0S1S0=15×=8×1501809?3=63.4(m3/h)

2523241501809?3=33.8(m3/h)

252324预正

为63.4m3/h，正常涌水量Q

为

变化较显著。雨季矿井涌水量明显增大，但有滞后特点，本矿一般降雨后2-4日矿井涌水量有明显增加，增加的幅度和降雨强度和时间有关，地下水受地表降雨及溪流的影响明显。

(四)小窑及老空积水 1、小窑边界和积水量矿井范围内的小窑主要有：

小窑LY1,位于主副斜井东南翼，距离主副斜井325m，为平硐开拓，开采M15煤层，井口标高为+1380m，平硐沿M15煤层布置。

小窑LY2,位于主副斜东南翼，距离主副斜井230m，为平硐开拓，开采M15煤层，井口标高为+1315m，平硐沿M15煤层布置。

小窑LY3,位于主副斜南翼，距离主副斜井250m，为平硐开拓，开采M16煤层，井口标高为+1325m，平硐沿M16煤层布置。

小窑LY4,位于主副斜南翼，距离主副斜井268m，为平硐开拓，开采M19煤层，井口标高为+1333m，平硐沿M19煤层布置。

小窑LY5,位于主副斜东南翼，距离主副斜井320m，为平硐开拓，开采M19煤层，井口标高为+1340.5m，平硐沿M19煤层布置。

小窑LY6,位于主副斜南翼，距离主副斜井275m，为平硐开拓，开采M23煤层，井口标高为+1350.2m，平硐沿M23煤层布置。

小窑LY7,位于主副斜东南翼，距离主副斜井330m，为平硐开拓，开采M23煤层，井口标高为+1340m，平硐沿M23煤层布置。

矿井范围内的小窑全部采用平硐开拓，均沿各自煤层布置，平硐长度不大，积水量不大，对矿井开采影响不大。

2、老空(火烧区)边界和积水量

原雷家桥煤矿只开采M16煤层，煤层采空区情况如下：矿井原矿区范围东翼以南约500m、标高+1243m以上已经全部为采空区。M15、M19、M23煤层均没有开采，没有采空区。

矿井范围内无火烧区。

在采掘过程中，应加强小窑调查和老空边界探查，根据积水量采取针对性措施。

由于矿井老窑、采空区的积水量不详，矿井技改建设前必须将矿井原采空区范围和经过调查后的积水量标注在井上下对照图和矿井实际的采掘工程平面图上，以便指导矿井的防治水工作。

二、水患类型及威胁程度 1、水患类型

矿井的水患类型主要包括：地表水、老空水、断层水、顶板砂岩水等类型。

结合矿井开采技术条件，矿井在生产过程中应重点防范地表水、断层水、采空区突水而引起突水淹井事故。

2、主要含水层富水性和突水点水量预计 ⑴主要含水层富水性

矿井的含水层主要是三叠系下统夜郎组(T1y)、二叠系上统长

兴大隆组(P2c+d)，矿井的含水层富水性不强，为基岩裂隙水，采动裂隙可能会导通这些含水层，使含水层的水进入井下，成为矿井的间接充水水源。

⑵突水点水量预计

多年的开采证明，矿井井下未发现突水点，根据业主提供的地质资料分析，井下开采范围内无含水溶洞等。但矿井在生产过程中，必须坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，还必须做到“有疑必停”。必须经探放水，确认无突水危险才能向前掘进，预防揭穿其它含水溶洞造成突水事故。

三、矿区充水因素

（一）、矿井充水水源

1、老空水：矿区浅部煤层已被开采，大气降雨及地表水在裂隙的沟通下，通过采空区或废旧巷道汇集大量地下水成为矿井的充水水源，在矿井中发现出水点2个，一个为裂隙水，流量为4.3（L/S），一个为老窑出水，流量为3.8（L/S），老窑水与青菜沟煤矿相通。采空区突水特点为：一般为“死水”属贮存量，有一定的静水压力，来势迅猛，时间短，具有很大的破坏性。水中含有大量的硫酸根离子，能腐蚀破坏井下设备。当与其它水源无联系时则易疏干；若与其它水源有联系时，则可能造成流量大而稳定的涌水，危害较大。

一水平南运输巷是为了进一步探明老矿遗留煤炭储量，避免国有矿产资源的流失和浪费。从向老职工调查询问的情况分析，该区域老

矿遗留煤炭储量约有2万多吨，本巷道将穿过80余米的老空区，且该区域+1045m水平以上和+1020m水平以下可能都是老空区，因老空区图纸资料不全，水害情况不清楚，老空区可能存在积水，对本巷道施工威胁较大。

2、地下水：煤层开采至区域地下水位以下时，在人为因素和自然因素的共同作用下，可能导致灰岩岩溶水成为煤矿开采的充水水源。这种水一般有如下特点：水压高，水量大，来势猛，涌水量稳定，不易疏干，危害性较大。其突水规律受岩溶发育程度和规律的制约。地下水流入矿井通常包括静储量和动储量两部分，透水初期或水源补给不充沛的情况下，往往是以静储量为主，随着生产的发展，长期排水和采掘范围不断扩大，静储量逐渐被消耗，动储量的比例就相对增加。

3、地表水：矿区内没有发现大的地表水体及河流，地表水渗入井下，通常有以下几个途径：（1）、通过第四系松散沙砾层及基岩露头，先是渗入补给地下水，然后在适当条件下进入巷道（2）、通过构造破碎带或枯井渗入井下。（3）、洪水期间通过地势低洼处的井口直接灌入。（4）、在水体下采煤时，由于煤层开采后，顶板煤层冒落后产生裂隙，使地表水进入井下。

4、大气降水：降雨通过砂、泥岩浅部风化裂隙水及第四系残、坡积物孔隙直接补给矿井。大气降水的渗入量与该地区的气候、地形、岩石性质、地质构造等因素有关。当其成为矿井涌水水源时，有如下规律：（1）、矿井涌水的程度与地区降水量的强度、延续时间有相应关系。降水量大和持续时间长，对降水渗入有利，矿井的涌水量也相

应增大。（2）、矿井的涌水量随气候具有明显的季节性变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季后延。（3）、大气降水渗入量随开采深度的增加而减少，即同一矿井不同的开采深度，影响程度差别很大。

（二）、矿井充水通道

根据涌水途径的类型和地下水的水力特征，通常将通道分为如下几种：

1、岩层的孔隙：这种通道通常多存在于疏松未胶结成岩的岩石中。其透水性能取决于孔隙的大小和连通情况，而不取决于孔隙度。岩层的孔隙度大，连通程度好，则巷道穿过时涌水量大，否则涌水量就小。

2、岩层的裂隙：岩层的风化裂隙，成岩裂隙，构造裂隙都能构成矿井涌水通道。对矿井涌水量有着普遍而严重威胁的是构造裂隙（断裂），其中包括各种节理，断层破碎带。在开采过程中，当采掘工作面和它们相遇和接近时，与它有关的水源则往往会通过它们导入井下，造成突水。

3、岩层的溶隙：岩溶可以从细小的溶孔直到巨大的溶洞，可以是彼此连通，也可以形成单独的管道或似格架状岩溶体，其中可赋存大量的水或沟通其它水源，当巷道接近或揭露它们时造成灾害。岩溶多分布于含水层的浅部或顶部随深度增加而逐渐减弱。一般岩溶在可溶岩与非可溶岩的接触带附近，巷道突水点最大、水量也大。突水点常向地下水补给源移动。矿井总涌水量随主要巷道的增长和开拓面积的增大而有规律的增大。

4、人工作用对矿井涌水条件的影响：煤矿开采至灰岩地下水位

附近时，灰岩地下水的承压力与矿山压力综合作用，打破煤岩层的原始平衡，巷道内发生底鼓局部岩层产生裂隙形成突水通道，使水压力与矿山压力瞬间释放，造成矿井突水。

（三）、矿井涌水量：

矿井涌水量一般受下列因素的影响：

1、覆盖层的透水性及煤层围岩的出露条件：地表水和大气降水能否渗入地下，其渗入地下的数量多少与煤层上覆岩层的透水性及围岩出露条件有直接关系。

2、地形的影响：地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度，控制着降水和地表水的汇集，因此矿区地形就直接的影响矿井涌水程度。当矿区位于当地侵蚀基准面以上时涌水量通常较小，而且易于排除。开采深度底于当地侵蚀基准面时，一般水文地质条件比较复杂，涌水量也大。

3、地质构造的影响：在煤层分布范围内，受构造体系控制的蓄水构造类型和它的规模，及决定了煤层的赋存规律，也决定了汇集地下水的条件，动、静储水量的比例和大小，所以地质构造直接影响着矿井涌水量的大小。

根据我矿历年开采掌握情况，矿井正常涌水量为25m3/h，雨季最大涌水量为60m3/h。矿井正常涌水量多为地下水直接补给，最大涌水量多为大气降水经过采空区渗入井下。

第二章探水孔设计及施工设备的选择

(二)探放水设计及设备选择

1、探放水设备选择依据及设备型号及数量

为预防突水事故的发生，设计选用ZDY-650型探水钻1台，钻孔深度70m，电动机功率为5.5kW，钻杆直径为Φ65mm，钻孔倾角为0～+90°，配套设备：钻杆、钻头、岩心钻和NB1-100/20型泥浆泵。

(三)探放水措施 1、探水起点的确定

为了确保采掘工作和人生安全，将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上，经过分析划出三条界线。

1)积水线

积水边界线(小窑采空区范围)，其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。本矿为+1253m

2)探水线

根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定，具体规定如下：

⑴对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区，如边界准确，水压不超过1MPa时(本矿小窑开采深度小)探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30ｍ，岩层中不小于20ｍ。

⑵对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60ｍ。本矿为60m

⑶对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小距离不

得小于60ｍ；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，同时坚持“有疑必停”，防止发生透水事故。

掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60ｍ。

⑷石门揭开含水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20ｍ。

3) 警戒线

沿探水线外推50－150ｍ(在上山掘进时指倾斜距离)即为警戒线。

2、探放水钻孔布置 (1)超前距

a＝0.5AL

3P/KP

式中：a——超前距离(m)；

A——安全系数，一般取2-5，本设计取3；

L——巷道跨度(宽或高取其大者)，m KP——煤的抗张强度(Pa)，KP取1MPa； P——水头压力(Pa)，3.35MPa；则：a＝0.5×3×2.6

3?3.35/1＝12.4(m)

经计算并结合实际情况确定，矿井探放水钻孔超前保护距离取25m。

(2)允许掘进距离

每次探水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前保护距之后剩余的距离。

根据《水文地质规程》，矿井水文地质条件中等，最大探水线长度为断层破碎带的探水线长度，为70m，减超前距25m，允许掘进距离为25m。

(3)帮距

为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，有时可略比超前距小1～2m，本设计取25m。

(4)钻孔密度(孔间距)

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距离不得大于3m。

(5)钻孔孔径

本设计配备ZDY650型探水钻，最大钻进深度100m，钻孔直径为Φ65mm。

(6)钻孔数目及布置

副井掘进300m内主要是探巷道前上方的断层水，钻孔呈半扇形

布置在巷道前上方，不少于3个孔。，

图：探水钻孔布置断面图

3、探放水注意事项

⑴安装钻机探水前，要遵守下列规定：

①加强钻场附近的支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

②清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

③在打钻孔地点或附近安设专用电话。

④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。

⑵预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

⑶钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤(岩)避突然鼓出的措施。

⑷钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁的人员，然后采取措施，进行处理。

⑸探放老空水或采空区积水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，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。如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并

报告矿调度室，及时处理。

⑹钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

⑺排除上山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，有害气体有突然涌出的可能，必须制定安全措施。

⑻进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线图。

⑼进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其他采掘面和其他工作地点的所有人员。

五、注浆堵水措施

当井筒预计穿过裂隙含水层较厚，或裂隙含水层虽薄而层次较多时，可选用地面预注浆；发现井下有突水点时必须采用注浆堵水措施。地质资料

一、探水停止线的确定

根据《煤矿安全规程》第251条、259条、260条相关规定，依据《地方煤矿设计手册》和我矿实际，探水眼超前距离设计为煤层中14m，岩层中10m，并依此规定来设计我矿探水孔布置方式及探水孔长度。

二、探水孔设计（一）、探水孔孔数设计 1、钻孔孔径选择

D#煤层坚固性系数f=1.5～2，钻孔深30～60米，预计巷道上前方为老空区积水和溶洞积含水区，积水量估计在50m3左右，据以上资料以及现有设备，选择钻孔孔径为40mm。

2、钻孔孔数计算