认真落实《煤矿防治水规定》做好井下探放水作

陈飞舟

(山东鲁能菏泽煤电公司彭庄煤矿,山东菏泽 274700)

认真落实《煤矿防治水规定》做好井下探放水作

陈飞舟

(山东鲁能菏泽煤电公司彭庄煤矿,山东菏泽 274700)

本人是彭庄煤矿探放水工区副区长，在煤矿井下工作多年。几年来，我们按照国有关防治水的规定，认真做好煤矿井下探放水工作，杜绝了透水事故的发生，保证了矿井安全。

落实 防治水规定 做好 探放水工作

《煤矿防治水规定》第五条规定:“煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况,配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍。”《煤矿矿长保护矿工生命的七条规定》第四条规定:“必须落实井下探放水规定,严禁开采防隔水煤柱。”煤矿水害是煤矿五大自然灾害之一,在煤矿生产过程中,矿井一旦发生透水事故水事故,轻者影响生产,重则造成人员重大伤亡甚至淹并。几年来,我们按照国有关防治水的规定,认真做好煤矿井下探放水工作,杜绝了透水事故的发生,保证了矿井安全。我们的主要做法如下。

1 认真落实《煤矿防治水规定》,坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则

根据《煤矿防治水规定》的要求,按照本单位的水害情况,配备了满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐了专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍。我们彭庄煤矿坐落在山东菏泽郓城县境内,是山东鲁能集团菏泽煤电有限公司下属的一个煤矿,年核定能力110万吨。矿井水文地质类型为复杂型。主要水害威胁为断层水、顶板砂岩含水层水、底板灰岩强含水层水和岩溶陷落柱水。

我们在防治水工作中,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。

1.1 组织探放水人员和井下职工认真掌握矿井突水征兆矿井突水征兆

1.1.1 与承压水有关断层水突水征兆

(1）工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或断柱现象。(2）底软膨胀、底鼓张裂。(3）先出小水后出大水也是较常见的征兆。(4）采场或巷道内瓦斯量显著增大。这是因裂隙沟通增多所致。

1.1.2 冲积层水突水征兆

(1）突水部位岩层发潮、滴水、且逐渐增大,仔细观察可发现水中有少量细砂。(2）发生局部冒顶,水量突增并出现流砂,流砂常呈间歇性,水色时清时混,总的趋势是水量砂量增加,直到流砂大量涌出发生大量溃水、溃砂,这种现象可能影响至地表,导致地表出现塌陷坑。(3)老空水突水征兆:1）煤层发潮、色暗无光。2）煤层“挂汗”。3）采掘面、煤层和岩层内温度低,“发凉”。4）在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时,表明因水压大,水向裂隙中挤发出的响声,说明离水体不远了,有突水危险。5）老空水呈红色,含有铁,水面泛油花和臭鸡蛋味,口尝时发涩;若水甜且清,则是“流砂”水或断层水。

图1 扇形探水钻孔

1.2 我们按照《煤矿防治水规定》的要求

对于本矿井井下采掘工作面受水害影响的采掘工作面,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。在本矿地测部门拿出探放水设计,经矿总工程师审批后,我们认真按设计组织人员探水。

只要我们彭庄煤矿当井下采掘工作面遇有下列情况之一的,我们都必须组织人员进行探放水:(1)接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿;(2)接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱;(3)打开防隔水煤(岩）柱进行放水前;(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;(5)接近有出水可能的钻孔;(6)接近水文地质条件复杂的区域;(7)采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤(岩）柱厚度不清楚可能发生突水;(8)接近有积水的灌浆区;(9)接近其他可能突水的地区。

2 按照国家政策规定和技术要求进行探放水

2.1 我们彭庄煤矿探放水工区在布置探放水钻孔方面始终遵循以下规定

图2 半扇形探水钻

(1)探放老空水、陷落柱水和钻孔水时,探水钻孔成组布设,并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。(见图1、图2）钻孔终孔位置以满足平距3m为准,厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m;(2)探放断裂构造水和岩溶水等时,探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个;(3)煤层内,原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。如确实需要的,可以先建筑防水闸墙,并在闸墙外向内探放水;(4)上山探水时,一般进行双巷掘进,其中一条超前探水和汇水,另一条用来安全撤人。双巷间每隔30-50m掘1个联络巷,并设挡水墙。

我们探放水工区在执行探放水任务,在安装钻机进行探水前,做到了以下几点:1)加强了钻孔附近的巷道支护,并在打钻工作面迎头打好了坚固的立柱和拦板;2)组织人员清理巷道,挖好排水沟。如果探水钻孔位于巷道低洼处时,就配备与探放水量相适应的排水设备;3)在打钻地点或其附近安设了专用电话;4)依据探放水设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定。我们工区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,我们都是预先固结套管。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。

图3 积水线、探水线和警戒线

2.2 探放老空积水三线的确定。

(1）积水线。即积水区范围线,在此线上应标注水位标高、积水量等实际资料。(2）探水线。应根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料的可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏等因素确定。从积水线外推60～150m,进入此线后必须进行超前探水、边探边掘。(3）警戒线。是从探水线再向外推50～150m为警戒线,一般用红色表示。进入警戒线时,就应注意积水的威胁。要注意工作面有无异常变化,如有透水征兆,应提前探放水,如无异常现象可继续掘进,巷道达到探水线时,作为正式探水的起点(图3）。

3 我们煤矿的探水任务主要是断层水和陷落柱水我们在实际探放水中做到以下事项

3.1 探放断层水的安全注意事项

(1)水压＞2MPa的断层,一般不宜沿煤层探放断层水。开孔层位必须在较坚硬的岩层中,孔口管(即止水套管)的长度,超前距离、探断层的起始点距离应符合要求。必须使钻孔在一定的安全深度揭露断层,由孔口至断层之间的岩壁厚度能在关闭孔口阀门时足以抗衡水压的破坏。(2)水压＞2MPa时,应选用钻深200～300m的井下大、中型钻机,水泵应能单独起动,水泵压力应大于实际水压的1.5倍,以便停钻时可以不停泵;一旦高压水大量喷出,须立即注浆封孔,确保安全。揭露断层带或含水层时,孔径应小于60mm,同时采用肋骨钻头,以控制孔内涌水量和防止高压水时钻杆射出。(3)孔口安全装置要求与探老空水时相同。在喷高压水的条件下继续钻进时,斜孔可使用孔口防喷逆止阀,钻具可使用防喷接头,上下钻可使用孔口反压装置。(4)严格执行交接班制度,力争做到交接班时不停钻,以防止发生孔内事故。(5）钻孔终孔后,孔内有水应进行放水试验。(6）钻孔完成各项探测任务后,应立即全孔注浆封闭。

3.2 探放陷落柱水的安全注意事项

(1)水压大于2MPa～3MPa的岩溶陷落柱原则上不沿煤层布孔,而应布设在煤层底板岩层中,因为沿煤层埋没的孔口安全止水套管,很可能被高承压水突破。(2)孔口安全装置和安全注意事项与探高压断层水的钻孔要求相同。(3)要提高岩心采取率,及时进行岩心鉴定,作好断层破碎带和岩溶陷落柱的分辨工作,编制好水文地质图表。(4)严格执行钻孔验收和允许掘进距离的审批制度。(5)监测并记录孔内水压、水量和水质的变化,发现异常应加密或加深钻孔,争取直接探到岩溶陷落柱。(6)探到岩溶陷落柱无水或水量很小时,要用水泵进行略大于区域静水压力的压水试验,以便进一步检验其导水性。同时要向其深部布孔,了解深部的含(导）水性和煤层底板强岩溶充水含水层的原始导升高度。(7)钻孔探测后必须注浆封闭,并作好封孔记录,注浆结束压力应大于区域静水压力的1.5倍。

4 结语

综上所述, 由于我们彭庄煤矿探放水工区始终执行国家探放水规定和技术标准,针对各类含水层、导水断层进行合理有效的布置钻孔,坚持高标准、高质量、严要求,通过深入研究断层及含水层导水性质、突水规律,采取有效的探放水防治水措施,有效地杜绝乐乐矿井水害的发生,保证了矿井在水害方面的安全,从而使煤矿取得巨大的经济效益与社会效益。

陈飞舟，助理工程师，出生年月：1 9 7 7年9月，毕业院校：山东科技大学。