钻孔探放水技术在道清煤矿北斜井复采区防治水中的应用

李涛 许大会（通化矿业集团公司道清煤矿，吉林 白山 134301）

钻孔探放水技术在道清煤矿北斜井复采区防治水中的应用

李涛 许大会（通化矿业集团公司道清煤矿，吉林 白山 134301）

由于资源接近枯竭，为了延长矿井服务年限，对+ 165/-55m原旧法巷柱采煤法，进行水力复采。为了查明工作区（上部）的含水构造，含水层、积水层、老窑积水等水体，其具体位置、含水量等基本情况，然后有效的排水，在施工前消除施工前消除施工过程中可能因水灾引起的安全隐患，确保安全生产、施工。本文以采区上部宏兴煤矿小井，探放水工作为实例，对钻孔探放技术在防治水工作中的应用作了分析探讨。

探放水；钻孔设计；老空水

1 水文地质

该区为已采区二次复采，先期开采后经多年冒落、沉积、压实，其原有岩体中含水层、隔水层均遭到破坏，导致岩层中含水逐渐渗到下部，随开采活动而渗出。该区上部有宏兴煤矿地方小井，宏兴煤矿最低生产标高为+230。对现复采区构成水害威胁的可能。预计该矿最大涌水量60m3/h（汛期）、正常涌水量30m3/h、最小涌水量10m3/h。根据探放水工作未发现较大的水体。该矿充水因素主要为：地表水渗入，伴随裂隙水、老巷水。

2 探放老空水的方法及措施

2.1 收集有关水文地质资料，关键是探放水对象调查

2.2 水的性质

经调查该区上部为宏兴煤矿老窑水和本区采空区积水

2.3 积水范围、积水量

积水范围预计：根据宏兴煤矿井下实际采掘工程巷道、采空区边界范围、深部界线预计积水范围，积水范围为：经实地调查和测量，涌水点有两个，其中宏兴煤矿+230大巷一石门附近有一个，本部区上部+197旧巷有一个，这两个涌水点涌水量均为5m3／h。

2.4 积水线、探水线、警戒线的确定

⑴根据宏兴煤矿井下实际采掘工程巷道、采空区边界范围、深部界线圈定积水线。

⑵探水线：沿积水线外推30米的距离划一条线即为探水线。

⑶警戒线：由探水线外推30米的距离划一条线即为探放水警戒线。

2.5 探放水方法

⑴针对+197上部旧巷涌水点实际情况，采用掘送探水上山，实行双上山掘进，其中一条超前探水和汇水；另一条用来安全撤人。双巷每隔30米掘一个联络巷，并设挡水墙。超前探水上山掘至距+197旧巷40米处停止前进。利用专用探水钻机打钻进行探放水工作。

3 探放水钻孔设计

3.1 钻机型号：TXU-75A型液压式钻机

3.2 钻机布置及其参数：钻孔布置见

（1）超前距

式中a－超前距，m；

A－安全系数，一般取2-4；最大取4

L－巷道跨度，取2.6m；

P－水头压力，取490kpa；

Kp－煤的抗张强度，取98kpa。

（2）允许掘进距离

经探水后，证实无水害威胁后，可安全掘进的距离。

式中L允许—允许掘进距离m；

L孔深—最短的孔长度（水平投影长度），设计取25～40m；

a—超前距，m。

（3）钻孔密度（孔间距）

钻孔密度指，垂距钻孔布置从平面和剖面上均成扇形，终孔位置以满足平距3米为准，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5米。

（4）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，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，其值应与超前距离相同，有时可略比超前距离小1～2m。帮距设计取20m。

（5）钻孔深度

探水孔终孔位置始终要超前掘进工作面一段距离，一般采用20m。经探水证实无水害威胁，可安全掘进即超前距的长度为20m。因此，探水钻孔的距离，长钻为80～120m，短钻为25～40m。本文主要说明短钻在探放水中的独特作用。

短钻钻孔超前距、帮距、允许掘进距离示意图见图一。

4 探水设备的选择

4.1 探放水设备依据

煤矿配备的探放水设备必须能用于井下探水、放水，必须有防爆及煤安标准。选择的主要依据是钻孔直径、深度及所需钻取得围岩力学性质等。

4.2 井下探放水设备型号及数量

探水工程设备TXU-75A型液压式钻机2台，1台使用1台备用。TXU-75A型液压式钻机最大钻进深度70米，开孔直径76 mm，终孔直径75mm，钻孔角度00-3600度，配备动力4kW

5 问题及意见

煤矿探放水只是煤矿水灾防治技术的一种，另外还有物探、化探等综合探测技术，查明宏兴煤矿采区水文地质条件；凡水文地质条件不清楚的区域，均可采用钻探等。

对矿井井下存在老空区应采用先进的探测方法准确探明其位置及特征，对宏兴煤矿采空区积水要重点进行探测排放；在地面无法查明矿井水文地质构造和充水因素时，必须坚持有疑必探。

6 结语

水患防治在我矿是一项长期而艰巨的任务，即使上述提出的各项措施都落实到位，但也应做到，禁止违法越层越界开采：禁止破坏防水保安煤柱。开展以水患害为重点的隐患排查工作，严密防范水灾事故：加强对水害防治工作监督，严厉打击违法违规生产行为。在实际工作中需要时刻注意，不可疏忽大意。