论文部分内容阅读
摘要：矿井水灾是煤矿五大灾害之一，探放水工程是预防矿井水害发生的一项重要工作，本文通过探讨探放水环境、位置、超前探要求，钻孔设计、探水设备安装，止水管理安装等内容，来研究煤矿井下探放水现场施工及技术工艺。
关键词：煤矿；探放水；现场施工
前言
在现今社会煤矿出现重大安全事故屡见不鲜，所以在煤矿的开采中，做好探放水工程尤其重要，在接下来的内容中我们会分几部分讨论
一、探放水位置环境
参照煤矿井下作业操作规程，仔细研究探讨探放水现场、钻场地点的安全性是否满足施工需要，以及该地点地质的稳定性。我们还应重点关注该环境对施工人员是否有影响等。通过测量、估算，对排放水的位置、路径的安全性进行考察。在透水性强的区域，禁止探放水，防止安全事故的发生。如果发生突发事件，务必保证人员立即撤离现场。严禁在地质结构较差的地区探放水。
二、超前探放水相关要求
超前钻探能探明掘进放心的地质条件，查明隐蔽致灾因素，凡是高突矿井、水文条件复杂矿井、兼并重组矿井、地质条件不清的、水害威胁区域等都要进行超前钻探，探查范围要消除巷道前方安全距离内三维空间的地质构造、水害威胁、煤、岩层位变化情况及其它相关地质资料。根据巷道施工进度和探查周期确定超前距，一般情况下，岩巷掘进工作面必须确保至少20m的超前距，煤巷掘进工作面至少30m的超前距。
三、钻孔设计
钻孔数量要根据探查目的有针对性的设计，以不留盲区、保证巷道安全施工为原则，钻孔在平面上呈放射状展布，在剖面上长短结合。
1、钻孔布置成组布设，在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。超前钻探的钻场一般应布置在巷道迎头，岩巷超前钻探一般情况下要设计4个钻孔，正前2个，两侧方位上各施工1个钻孔，并呈扇形布置两侧孔终孔位置距巷帮一般不小于10m，正前方施工2个钻孔；煤巷超前钻探一般情况下要设计3个钻孔（正前1个，两侧各1个），并呈个字形布置，两侧终孔位置距巷帮一般不小于5m。
2、探老孔水时，钻孔终孔位置以满足平距3m为准，煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。探老空、老巷时，在老空、老巷位置明确时，应提前30m超前钻探。应布置不少于3个孔，在老空、老巷所在平面上呈扇形布置，终孔位置满足3m以内为准。
3、钻孔施工顺序从上往下施工，先施工水位较高的钻孔，分层降压放水。
4、设计钻场尽量选择岩性完整的地段施工，避免地压大、构造破碎地段。
5、设计钻孔以探放水最短距离优先施工，达到最佳放水效果。
6、设计钻孔对所有水体全面布孔，避免出现探放水盲区。
7、一个钻场原则上有一个钻孔穿过煤层，（1）穿层钻孔的终孔位置，应至少穿透煤层顶（底）板0.5m处；（2）顺层设计见岩钻孔的终孔位置，应位于煤层顶（底）板2m处。
四、水设备的安装
煤矿井下探放水设备的位置要经过测量，由技术人员确定方位、坡度等。钻机对面的墙体和底板要压牢，防止排水冲刷，保证安全。循环水池应设置在钻机下方，水池容量要满足排出的水量。设备安装时，要安装防水、防爆装置，保证设备、人员的安全。当设备安装完成时，此时应在周围安装挡板，防止排水溅在机器、员工身上。
五、安装放水套管
根据施工地区的水文地质条件确定止水套管长度。在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，需预先固结止水套管。止水套管长度应根据水压、煤（岩）层厚度和强度等情况确定，探老空水最小止水套管长度不得小于10m。水压近乎无压时可适当缩短套管长度，沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时，按下表确定止水套管长度。
岩层中探水钻孔止水套管长度
安装套管可以有效的控制水量过大、突水等问题，是限流放水的有效控制措施。
六、探放水重点技术分析
（1）探放水设计原则
采掘工作面前方或附近有含（导）水断层存在，具体位置不清时。预测有断层的存在，断层位置和含（导）水性不清时。在掘进工作面前方和采面影响范围内，断层情况不清，一旦遭遇很可能发生突水时。井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含（导）水，但在深部可能突水时。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。
探放底板水时，因为太灰水短时间内可自行流干，对掘进无水害威胁。而奥灰水是煤系地层沉积的基底，其具有良好的岩溶水通道，并具有补给强、水压高、水量大之特点，存在不安全隐患，所以要对其含量位置要清楚知道。
（2）探放水实施技术分析
在积水多、水压较高时，首先应该降低水压，分阶段、分次探放水。探放之前，要统一安装套管，设置好安全通道，做好发生事故时，人员、设备撤离的准备。近距离探放水时，应首先考虑透水程度，判断压力大小，压迫充分勘察地质水文条件。水压、水量应进行科学的估算，做好安全措施。每次探放水的过程中，我们都要做好数据的监控工作，为以后的工作提供科學的参考。
七、结束语
综上所述，煤矿探防水工程需要严格按照疑问，深入分析将各类问题、故障探究清楚，严格坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，强化对矿井下探防水工作的监管，全面落实各项安全防护措施，并制定合理的逃生路线，从源头降低水患事故的发生。
参考文献：
[1]宋红旗.煤矿水害原因及综合防治技术应用探讨[J].江西煤炭科技，2018，（01）：102-103.
[2]余正良.基于界面强度理论的沿岩层探放水钻孔孔口管长度计算[J].能源与环保，2018，（02）：87-91.
[3]杨建，刘洋，方刚.煤矿水文地质勘探中水文地球化学判别标准的构建[J].煤田地质与勘探，2018，46（01）：92-96.
[4]孙冰.我国煤矿水灾害事故治理探究[J].决策探索（中），2018，（02）：5-6.
[5]李继民，张铁昽，张基铭，柳东明.矿井水患防治与瓦斯抽采的双赢共用[J].内蒙古煤炭经济，2017，（21）：115-117.
[6]王永全，周兢.钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2017，44（11）：35-41.
关键词：煤矿；探放水；现场施工
前言
在现今社会煤矿出现重大安全事故屡见不鲜，所以在煤矿的开采中，做好探放水工程尤其重要，在接下来的内容中我们会分几部分讨论
一、探放水位置环境
参照煤矿井下作业操作规程，仔细研究探讨探放水现场、钻场地点的安全性是否满足施工需要，以及该地点地质的稳定性。我们还应重点关注该环境对施工人员是否有影响等。通过测量、估算，对排放水的位置、路径的安全性进行考察。在透水性强的区域，禁止探放水，防止安全事故的发生。如果发生突发事件，务必保证人员立即撤离现场。严禁在地质结构较差的地区探放水。
二、超前探放水相关要求
超前钻探能探明掘进放心的地质条件，查明隐蔽致灾因素，凡是高突矿井、水文条件复杂矿井、兼并重组矿井、地质条件不清的、水害威胁区域等都要进行超前钻探，探查范围要消除巷道前方安全距离内三维空间的地质构造、水害威胁、煤、岩层位变化情况及其它相关地质资料。根据巷道施工进度和探查周期确定超前距，一般情况下，岩巷掘进工作面必须确保至少20m的超前距，煤巷掘进工作面至少30m的超前距。
三、钻孔设计
钻孔数量要根据探查目的有针对性的设计，以不留盲区、保证巷道安全施工为原则，钻孔在平面上呈放射状展布，在剖面上长短结合。
1、钻孔布置成组布设，在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。超前钻探的钻场一般应布置在巷道迎头，岩巷超前钻探一般情况下要设计4个钻孔，正前2个，两侧方位上各施工1个钻孔，并呈扇形布置两侧孔终孔位置距巷帮一般不小于10m，正前方施工2个钻孔；煤巷超前钻探一般情况下要设计3个钻孔（正前1个，两侧各1个），并呈个字形布置，两侧终孔位置距巷帮一般不小于5m。
2、探老孔水时，钻孔终孔位置以满足平距3m为准，煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。探老空、老巷时，在老空、老巷位置明确时，应提前30m超前钻探。应布置不少于3个孔，在老空、老巷所在平面上呈扇形布置，终孔位置满足3m以内为准。
3、钻孔施工顺序从上往下施工，先施工水位较高的钻孔，分层降压放水。
4、设计钻场尽量选择岩性完整的地段施工，避免地压大、构造破碎地段。
5、设计钻孔以探放水最短距离优先施工，达到最佳放水效果。
6、设计钻孔对所有水体全面布孔，避免出现探放水盲区。
7、一个钻场原则上有一个钻孔穿过煤层，（1）穿层钻孔的终孔位置，应至少穿透煤层顶（底）板0.5m处；（2）顺层设计见岩钻孔的终孔位置，应位于煤层顶（底）板2m处。
四、水设备的安装
煤矿井下探放水设备的位置要经过测量，由技术人员确定方位、坡度等。钻机对面的墙体和底板要压牢，防止排水冲刷，保证安全。循环水池应设置在钻机下方，水池容量要满足排出的水量。设备安装时，要安装防水、防爆装置，保证设备、人员的安全。当设备安装完成时，此时应在周围安装挡板，防止排水溅在机器、员工身上。
五、安装放水套管
根据施工地区的水文地质条件确定止水套管长度。在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，需预先固结止水套管。止水套管长度应根据水压、煤（岩）层厚度和强度等情况确定，探老空水最小止水套管长度不得小于10m。水压近乎无压时可适当缩短套管长度，沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时，按下表确定止水套管长度。
岩层中探水钻孔止水套管长度
安装套管可以有效的控制水量过大、突水等问题，是限流放水的有效控制措施。
六、探放水重点技术分析
（1）探放水设计原则
采掘工作面前方或附近有含（导）水断层存在，具体位置不清时。预测有断层的存在，断层位置和含（导）水性不清时。在掘进工作面前方和采面影响范围内，断层情况不清，一旦遭遇很可能发生突水时。井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含（导）水，但在深部可能突水时。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。
探放底板水时，因为太灰水短时间内可自行流干，对掘进无水害威胁。而奥灰水是煤系地层沉积的基底，其具有良好的岩溶水通道，并具有补给强、水压高、水量大之特点，存在不安全隐患，所以要对其含量位置要清楚知道。
（2）探放水实施技术分析
在积水多、水压较高时，首先应该降低水压，分阶段、分次探放水。探放之前，要统一安装套管，设置好安全通道，做好发生事故时，人员、设备撤离的准备。近距离探放水时，应首先考虑透水程度，判断压力大小，压迫充分勘察地质水文条件。水压、水量应进行科学的估算，做好安全措施。每次探放水的过程中，我们都要做好数据的监控工作，为以后的工作提供科學的参考。
七、结束语
综上所述，煤矿探防水工程需要严格按照疑问，深入分析将各类问题、故障探究清楚，严格坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，强化对矿井下探防水工作的监管，全面落实各项安全防护措施，并制定合理的逃生路线，从源头降低水患事故的发生。
参考文献：
[1]宋红旗.煤矿水害原因及综合防治技术应用探讨[J].江西煤炭科技，2018，（01）：102-103.
[2]余正良.基于界面强度理论的沿岩层探放水钻孔孔口管长度计算[J].能源与环保，2018，（02）：87-91.
[3]杨建，刘洋，方刚.煤矿水文地质勘探中水文地球化学判别标准的构建[J].煤田地质与勘探，2018，46（01）：92-96.
[4]孙冰.我国煤矿水灾害事故治理探究[J].决策探索（中），2018，（02）：5-6.
[5]李继民，张铁昽，张基铭，柳东明.矿井水患防治与瓦斯抽采的双赢共用[J].内蒙古煤炭经济，2017，（21）：115-117.
[6]王永全，周兢.钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2017，44（11）：35-41.