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晋平煤业探放水设计
平陆晋平煤业
晋平煤业井下探放水设计
《煤矿安全规程》第285条中规定：矿井必须做好水害分析预报，坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则。晋煤安发（2008）852号文《关于开展全省煤矿安全生产省级督查的通知》要求将“有疑必探，先探后掘”的探放水原则提升为“有掘必探、先探后掘”。国家安全生产监督管理总局令第28号颁布实施的《煤矿防治水规定》第三条规定：防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。因此，为做好我矿井下防治水工作，加强井下探放水，防止水害事故发生，特编制探放水设计如下：
一、矿井水文地质情况
根据建井地质报告及矿井防治水总体规划资料分析，我公司主采10#煤层水文地质条件的含水层自上而下有：
1、第三、四系松散砂砾孔隙含水层;
2、上石盒子组底部K10砂岩裂隙含水层;
3、下石盒子组K8、K9砂岩裂隙含水层;
4、山西组K7砂岩裂隙含水层;
5、太原组K2石灰岩溶隙含水层;
6、奥陶系中统石灰岩溶隙含水层
二、矿井水害情况
结合我矿实际情况分析，主要存在的水害威胁情况有：
1、井筒充水影响;
2、顶板淋水;
3、采空区充水.三、探放水设备
目前我矿现有探放水设备有：ZDY-1200S全液压钻机.四、探放水范围
根据有关探放水要求，结合我公司实际情况，对我公司探放水要求如下（1）采掘过程中严格执行《煤矿防治水规定》的相关规定;（2）巷道掘进近采空区积水区及密闭巷道积水区，需探明采空区及密闭巷道积水的具体位置及积水量，并根据生产安全需要进行探放水；
（3）巷道接近导水性不详的地质构造时，需探明地质构造的导水性；
（4）巷道接近有出水可能的钻孔（封闭不良钻孔）；（5）巷道接近可能与河流、水库等相通的断层破碎带；（6）其他需要进行超前钻探的地方；
探水前，要确定探水线并绘制在采掘工程平面图上。
四、钻孔布置设计
根据《煤矿防治水规定》中有关探放水技术要求，结合我公司目前井下实际情况，对不同情况下的超前钻探或探放水的钻孔布置设计如下：
1、超前钻布置
在正常开掘过程中执行“有掘必探，先探后掘”的原则，超前钻孔应布置在巷道轴线方向上，在巷道掌面成平面扇形布置3个钻孔；在两帮与掌面交叉处各布置一个钻孔（与两帮分别成25°-35°角）。其中在平面扇形布置中，一个钻孔垂直掌面向掘进方向钻进，其余两个钻孔与垂直掌面的钻孔呈4°-6°角分别向两帮方向钻进。5个钻孔的深度满足当日掘进后要留有不小于20m的超前距，孔深一般为30-40m，钻孔为顺层钻进。
2、探放顶板水钻孔布置
巷道在掘进的过程中如遇顶板淋水增大，根据生产施工要求需要进行顶板疏放水，疏放水钻孔布置设计为：在顶板布置3个钻孔，其中一个钻孔与顶板垂直向上钻进，另外两个钻孔与垂直顶板钻孔呈45°角向两帮钻进。斜孔深度为6-10m，垂直孔5-8m。
3、探放采空区积水及封闭巷道积水的钻孔布置
巷道在掘进的过程中如果接近采空区或封闭巷道，需要进行探放水。钻孔布置设计为：探水钻孔应分组布设，并应在水平面和竖直面内成扇形。在巷道中布置3组探水钻孔每组3个，每组探水孔之间的间距为30-40m（竖直面内每组探水孔间距为1m）。其中一个钻孔垂直巷帮钻进，另外两个钻孔与垂直巷帮钻进的钻孔呈角度钻进（根据探放水位置与积水区域之间的距离计算角度，其中在水平面上应满足终孔位置平距3米为准，在竖直面上各孔终孔的垂距不得超过1.5m）；最小水平钻距不得小于30m，止水套管长度不得小于10m。目前我公司井田范围内暂未存在老窑积水情况。
4、探放钻孔水钻孔布置
巷道在掘进的过程中如果工作面周围存在钻孔，为探测钻孔的封闭性，防止钻孔封闭不良造成水害，需要进行探放水，钻孔布置设计为：在巷道掌面或两帮呈在水平面及竖直面上呈扇形布置3个钻孔，其中一个钻孔打向封闭不良钻孔方向，另外两个与第一个钻孔呈角度打向封闭不良钻孔两侧，具体角度根据水平扇形面内各组钻孔间的终孔位置以满足平距3m为准，竖直面内各孔终孔的垂距不得超过1.5m以及煤壁至所探钻孔间的距离确定。钻孔深度为探放水钻孔开孔位置至封闭不良钻孔的长度；钻孔为顺层钻进；钻孔方位根据所探钻孔所处位置以及打钻位置确定。如果钻孔位于巷道掘进的前方，则应保证在当日掘进后留有不小于20m的超前距。
五、探水准备及要求：
1、严格按照探放水设计规定的地点选择钻场位置。一般情况下，超前钻探在掌面施工，当需要开掘专门钻场时，必须有专门设计，标明钻场位置和尺寸。加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。
2、清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水设备。施工队组要根据地质测量组预测的涌水量，设计水仓，接通管路，形成排水系统。
3、在打钻地点或其附近安设专用电话。
4、依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。
5、在预计水压大于0.1Mpa的地点探水时，预先固结套管。套管口安装闸阀，套管深度在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。
6、钻孔内水压大于1.5Mpa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。
7、对于裂隙发育的钻场应编制专门设计，对煤壁进行预注浆，以确保封孔效果和施工过程中的安全。
六、探放水技术要求：
1、在超前钻探中，如地质测量组
预测巷道掘进前方有断层，应在掌面布置3个向巷道前进方向打，一个钻孔
探测断层上盘，一个钻孔探测断层破碎带，第三个钻孔探测断层下盘。其中底板方向的钻孔不得少于2个。力争一次打透断层，否则必须留足不少于20m的超前距，边探边掘，直至探明断层的确切情况为止。
2、在超前钻探中，如地质测量组预测巷道掘进前方有陷落柱，应根据此地段的三维地震勘探资料，在掌面水平方向及竖直方向上呈扇形布置5个钻孔。钻孔倾角根据陷落柱所在区域的煤层倾角设计，钻孔方位根据陷落柱所处位置以及打钻位置确定，钻孔之间的角度根据水平扇形面内各组钻孔间的终孔位置以满足平距3m为准，竖直面内各孔终孔的垂距不得超过1.5m以及煤壁至所探陷落柱间的距离确定。其中底板方向的钻孔不得少于2个。此钻探要查明陷落柱的导水性以及在10#煤层中的影响大小。
3、沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时，根据我公司的实际情况，一般钻孔超前距不小于15m，止水套管不小于10m。如有特殊情况再制定具体的措施。
4、探水场地要求以钻机为中心10米巷道为准，加强巷道支护，保证施工安全。
5、探水钻机要安装牢固，不能晃动，以免改变钻孔方向。负责探放水工作人员必须亲临现场，共同确定钻孔方位、倾角、深度和数量。
6、钻进过程中，要掌握好钻进深度，给进压力要适当，避免损坏钻具，同时工作人员要注意衣服和袖子不要被转动部分缠绕，要注意钻孔循环水，禁止干钻，避免卡钻具掉入孔内。
7、探放水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径不得大于75mm。
8、钻具接头部分要拧紧，避免卡钻具掉入孔内。
9、开动和停止钻机运行，必须由工作人员统一用按钮操作，不准用口传与晃灯指挥他人进行。以免工作不协调造成人身事故。
10、打钻时要时刻观察钻孔内水情变化。发现岩石松软，钻杆推进突然感到轻松或顺钻杆有水流等现象时，要特别注意。遇到这种情况，要立即停钻，进行检查。由现场带班者负责监督钻孔水情变化。如果钻孔水压力很高，高压水就有可能把钻杆顶出碰伤工作人员，这时不能拔出钻杆，必须马上将钻杆固定。然后再采取措施。
11、钻孔接近高瓦斯区域时，预计可能有瓦斯涌出时，必须有瓦斯检查工在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯浓度超限，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度台，及时采取有效措施。
12、在打钻放水时，如果孔内没有回水，就要停止钻进。发现有害气体放出时，要停止工作，加强通风，冲淡有害气体或易燃气体。
13、放水时，工作地点必须安装电话和调度指挥部保持正常通话。一旦有突水和瓦斯突出发生时，马上告诉调度指挥部。
14、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。
七、安全技术要求：
1、各队组要制定打钻的安全技术措施，根据所在工作面制定水灾避灾路线，职工要深入学习透水预兆及避水灾路线知识。
2、开钻前，必须对钻机进行全面检查，确保安全完好后，由带班长认可，方可开钻。
3、钻机要由专人操作，必须等其他人员离开钻机后，再启动钻机进。
4、当班负责人要时刻检查压柱是否松动和巷道的安全情况，发现不安全因素，及时采取措施，保证施工安全。
5、当班负责人是安全的第一责任者，对现场作业进行全面的安排和事故的处理，对孔内的情况要向下一班交代清楚，有问题及时向调度台及领导汇报。
6、上、下钻具时，现场人员要相互配合好，保证安全。
7、机电工必须在钻探前办理停、用电手续，接、拆火必须按机电作业规程操作。
8、必须有专人负责安全监督检查。
9、开孔前必须检查瓦斯和有害气体浓度。
10、探放水地点必须安设电话和报警装置。
11、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，向调度指挥部汇报，撤出所有受水威胁地区的人员，启动水灾应急预案。
12、钻探施工必须严格按设计进行，未经地质测量组允许，不得擅自改变设计。
13、钻探工程中要做好岩芯采取、编录判层工作（未做取芯要求的钻孔要采取岩粉判层等措施）。
14、队组要严格执行“有掘必探，先探后掘”，严格填写钻场管理记录，对于未进行超前钻探或超前距不够，严禁向前掘进。
