您的位置:首页 > 安全技术 > 煤矿矿山技术 > 正文

煤矿井下探放水措施

时间:2010年09月04日 11:06  来源:互联网  已被浏览3087次  评论0

  一 概述

  (一) 探水的目的: 探水系指采矿过程中用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等,其目的是为有效的防治矿井水害做好必要的准备。

  (二) 探水的原则: 采掘工作必须执行“有疑必探,先探后掘”的原则,因而遇到下列情况之一时,必须探水。

  (1)接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。(风险世界网-RiskMW.com 专业研究安全风险管理,安全员的门户网站!)

  (2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或通过它们之前。

  (3)打开隔离煤柱放水前。

  (4)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或裂隙发育带时。

  (5)接近可能涌(突)水的钻孔时。

  (6)接近有水或稀泥的灌浆区时。

  (7)采动影响范围内有承压含水层或含水构造,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时。

  (8)接近矿井水文地质条件复杂的地段,采掘工作有涌(突)水预兆或情况不明时。

  (9)采掘工程接近其它可能涌(突)水地段时。

  二 探放老空水

  小煤窑或矿井采掘的废巷老空积水,其几何形状极不规则,积水量大者可达数百万立方米,一旦采掘工作面接近或揭露它们时,常常造成突水淹井及人身伤亡事故,故必须预先进行探放老空水。

  (一) 探放水工程设计内容:(1)探放水巷道推进的工作面和周围的水文地质条件,如老空积水范围、积水量、确切的水头高度(水压)、正常涌水量,老空与上、下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系等,以及积水区与其它含水层的水力联系程度。

  (2)探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式。

  (3)探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度和施工技术要求及采用的超前距与帮距。

  (4)探放水施工与掘进工作的安全规定。

  (5)受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定。

  (6)通风措施和瓦斯检查制度。

  (7)防排水设施,如水闸门、水闸墙等的设计以及水仓、水泵、管路和水沟等排水系统及能力的具体安排。

  (8)水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施。

  (9)附老空位置及积水区与现采区的关系图、探放水孔布置的平面图和剖面图等。

  (二) 探放老空水的原则: 探放老空水除了要遵循上述的探放水原则外,还应遵循下述探放老空水的具体原则。

  (1)积极探放。 当老空区不在河沟或重要建筑物下面、排放老空区内积水不会过分加重矿井排水负担、且积水区之下又有大量的煤炭资源急待开采时,这部分积水应千方百计地放出来,以彻底解除水患。

  (2)先隔离后探放。与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补充的老空水;老空的积水量较大,水质不好(酸性大),为避免负担长期排水费用,对这种积水区应先设法隔断或减少其补给水量,然后再进行探水,若隔断水源有困难无法进行有效的探放,则应留设煤岩柱与生产区隔开,待到矿井生产后期再进行处理。

  (3)先降压后探放。对水量大、水压高的积水区,应先从顶、底板岩层打穿层放水孔,把水压降下来,然后再沿煤层打探水钻孔。

  (4)先堵后探放。 当老空区为强含水层水或其它大小水源水所淹没,出水点有很大的补给量时,一般应先封堵出水点,而后再探放水。

  三 探放断层水

  (一) 探放断层水的原则:凡遇下列情况必须探水:

  (1)采掘工作面前方或附近有含(导)水断层存在,但具体位置不清或控制不够严密时。

  (2)采掘工作面前方或附近预测有断层存在,但其位置和含( 导)水性不清,可能突水时。

  (3)采掘工作面底板隔水层厚度与实际承受的水压都处于临界状态(即等于安全隔水层厚度和安全水压的临界值),在掘进工作面前方和采面影响范围内,是否有断层情况不清,一旦遭遇很可能发生突水时。

  (4)断层已为巷道揭露或穿过,暂时没有出水迹象,但由于隔水层厚度和实际水压已接近临界状态,在采动影响下,有可能引起突水,需要探明其深部是否已和强含水层连通,或有底板水的导升高度时。

  (5)井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含(导)水,但在深部有可能突水时。

  (6)根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求,必须探明断层时。

  (7)采掘工作面距已知含水断层60m时。

  (8)采掘工作面接近推断含水断层100m时。

  (9)采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。

  (10)采区内构造不明,含水层水压又大于2~3MPa时。

  四 探放陷落柱水

  煤层底板为厚层石灰岩的华北型煤日,由于导水陷落柱的存在,使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底强含水层的中、小型断层或一些张裂隙,成为水源充沛、强富水的突水薄弱带,一旦被揭穿,将引起突水。若导水陷落柱直接突水,其后果就更严重。例如1984年开滦范各庄矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3/min,使该大型矿井在21h内被全部淹没,成为世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不导水,有的导水。

  五 导水钻孔的探查与处理

  矿区在勘探阶段施工的各类钻孔,往往能贯穿若干含水层,有的还可能穿透多层老空积水区甚至含水断层等。若封孔或止水效果不好,人为沟通了本来没有水力联系的含水层或水体,使煤层开采的充水条件复杂化。山东肥城矿区的原“中一井”,因地质勘探阶段的钻孔封孔质量不好,将中奥灰水导入煤系薄层灰岩,致使开采上组煤时矿井涌水量很大,且长期达不到疏水降压的目的,矿井一直无法投产,被迫改为“水文地质试验井”,补做了10余年的水文地质补充勘探工作,将有怀疑的钻孔一一作了启封,最终才解决了这一人为造成的水文地质问题。淄博夏庄煤矿附近的一个矿,穿越煤系地层打奥灰供水孔时,因套管止水质量不好,岩溶承压水沿钻孔上升后,使该矿七层煤残留煤柱遭到破坏,矿井突然增加12m3 /min的涌水量,该矿几乎被淹。有的矿的施工地质孔将上层煤的老空积水大量导入正在生产的下层煤采区,也曾造成严重的水害。因此,必须采取有效的措施防止产生导水钻孔,封闭确已存在或有怀疑的导水钻孔。

  六 探放含水层水

  由于基岩裂隙水的埋藏、分布和水动力条件等都具有明显的不均匀性,煤层顶、底板砂岩水、岩溶水等在某些(或某一)地段对采掘工作面没有任何影响,而在另一些地段却带来不同程度的危害。为确保矿井安全生产,必须探清含水层的水量、水压和水源等,才能予以治理。

  防治煤层顶、底板含水层的水害,既要从整体上查明水文地质条件,采取疏干降压或截源堵水等防治措施,又要重视井下采区的探查。井下探查往往是疏干降压或截源、堵水等措施的先行步骤和重要依据。如无水或补给量很小,通过探查孔放水即能达到降压或疏干的目的;若补给水源丰富,水量大,需要通过井下“大流量、深降深”的放水试验和物、化探方法的配合,查明条件后才能采取相应的防治方法。因此,井下探放含水层水是矿井防治水的基本工作内容之一。

责任编辑:gwj

发表评论(共0条评论)
最新评论