煤矿探放水钻孔布置 附图

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一、钻孔参数
（一）超前距离。探水时从探水线开始向前方打钻孔， 在超前探水时，钻孔很少一次就能打到积水目标区，常 是探水一掘进一再探水一再掘进，循环进行；探水钻孔 终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离，该段距离称 超前距，如下图所示。
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一、参数确定
（二）允许掘进距离。经探水证实无任何水 害威胁，可安全掘进的长度称允许掘进距离。
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八、老空水探放过程
（三）制订应急预案。当钻孔接近老空时，矿山救护队员要在 现场值班，随时检查空气成分，如果瓦斯或者其他有害气体浓 度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员， 并报告矿井调度室，及时处理；在探放水场地应备用一定数量 的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯和斧等，以便在 探放水过程中意外出水或钻孔水压突然增大时及时处理；探放 水施工巷道现场发现有松动或破损的支架要及时修整或更换， 并仔细检查帮顶是否背好；探放水施工现场及后路的巷道水沟 中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净，若水沟被冒顶或片 帮堵塞时，应立即疏通；探放水施工过程中所设计的避灾路线 内不许有煤炭、木料或煤车等阻塞，应随时保证畅通无阻。
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五、探放水钻机必须安装牢固
在打钻地点或附近安设专用电话，可以在遇到紧急 险情时及时与有关领导和部门取得联系，汇报情况， 以便及时采取有效措施。
为杜绝随意性，保证探放水钻孔准确打到靶位，确 保钻孔标定准确，在确定主要探放水钻孔位置、方位、 倾角、深度以及钻孔数目时，测量以及负责探放水的 技术人员必须亲临现场，根据已批准的设计给予确定， 未经批准，不得擅自改变设计。
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五、探放水钻机必须安装牢固
在水文地质条件复杂和水头压力、水量大的情况下， 按照探放水规定要求，安装孔口承压套管和控制闸阀 进行钻进。
（三）探放高压水应采取的措施。在高压水的探放过 程中，当钻孔揭露含水层后，水头压力和水量会猛增， 若不能有效控制，除直接影响钻进效率外，还特别容 易出现高压水喷出或钻具被顶出等伤人事故。因此， 在钻孔内水压大于1.5 MPa的高压水地区施工探放水 钻孔时，钻进和退钻应采用反压和有防喷装置的方法 进行钻进和控制钻杆。
（三）平巷与开切眼互相配合探放水。其方式如下图）隔离式探放水。巷道掘进前方的水量大、水头 压力高、煤层松软和裂隙发育时，在煤巷直接探放水 很不安全，需要采取隔离方式进行探放水。在掘进石 门时，可从石门中探放积水，如图所示：
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四、探放水与掘进配合
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七、探放水过程中有透水征兆的处理
人们在与矿井水长期斗争中积累了宝贵的经验，总结 出在钻进时接近或揭露强含水体的一般征兆。在钻进 时，当煤岩出现松软、片帮、来压或钻孔中的水头压 力、水量突然增大以及顶钻等异状时，说明前方已经 接近或揭露了强含水体。当遇到这种异常情况时，如 果继续钻进或将钻杆拔出，极有可能造成难以控制的 更大出水，以及钻杆在拔出的过程中被高压水顶出伤 人事故，后果不堪设想，因此必须及时停止钻进，将 钻杆固定，严禁移动和起拔，钻机后面严禁站人，以 免钻杆伤人。
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三、探放水钻孔规定
（一）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。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1.5 m。
（二）探放断裂构造水和岩溶水时，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。
（三）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称为帮距；其值应与 超前距相同，帮距一般取20 m，有时帮距可比超前 距小1—2 m。
（四）钻孔密度（孔间距）。钻孔密度是指允许掘 进距离终点横剖面上探水钻孔之间的间距。
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六、探放水钻孔孔径
探放水钻孔终孔孔径规定一般不得大于75 mm，主要 是从探放水现场的围岩稳定性方面考虑的。这样，探 放水钻孔的开孔孔径也能得到控制，终孔对围岩的破 坏性小，即使遇到不可预测的高压水及其他危险情况， 也能够得到有效控制。
井下现场空间有限，施工不便，为了提高效率和降低 成本，在对井下钻孔设计时要考虑一孔多用，如探查 构造、煤层的钻孔或兼作堵水、疏水之用等。
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七、探放水过程中有透水征兆的处理
在钻孔出现涌水异常情况时，应及时将现场情 况向矿调度室汇报。调度室接到上报的情况后， 应立即派人监测水情。如果发现现场情况危急 时，必须立即撤出所有受水害威胁地区的人员， 然后采取措施进行处理。
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八、老空水探放过程
（一）查明老空区积水情况。探放老空水首先要收集资料， 走访调查，分析查明老空水体的空间位置、积水量和水头压 力，做到心中有数。
（三）煤层内，原则上禁止探放水头压力高于1 MPa的充水断层 水、含水层水及陷落柱水等。如果确实需要的，可以先建筑防 水闸墙，并由闸墙外向内探放水。
（四）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—50 m掘1个联络巷， 并设挡水墙。
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九、钻孔放水规定
钻孔放水应根据矿井排水系统的能力，控制放水量， 防止淹井。钻孔在放水前，应安排专人测定孔内初 始水压；在放水过程中，也应安排专人监测放水孔 出水情况，观测水量和残存水压，做好记录，及时 分析，直至把水放净。如果放水量突然变化，必须 及时处理，并立即报告调度室；若水量突然变小， 有可能是放水孔被堵塞，为了确保正常放水，可采 用钻杆透孔及时处理，但未安装孔口管的不得透孔。
（二）探放老空积水。探放水钻孔要打中老空水体，至少有 一个孔要打中老空水体底板，才有可能放完老空水，排除隐 患。如井下老空区水与地表水存在密切的水力联系，在雨季 可接受大量雨水或地表水补给，且老空区的积水量较大，水 质不好（如酸性水），为避免矿井承受长期排水的经济负担， 矿井可首先对这种老空积水区实行注浆封堵，切断或减少地 表水等对其的补给，然后再实施探放水；
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二、探放水钻孔布置方式
（一）扇形布置。巷道处于三面受水威胁的地段， 要进行搜索性探放积水目标区，其探水钻孔多按扇 形布置，如下图所示。
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二、探放水钻孔布置方式
（二）半扇形布置。对于积水区肯定是在巷道一侧 的探水地区，其探水钻孔可按半扇形布置，如下图 所示。
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或在巷道掘进工作面预先隔水墙，在墙外探水， 如下图示：
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四、探放水必须使用专用钻机
矿井探放水工作存在高承压水突出的危险，必须 保证在一定的安全距离才能实施探放。矿井专用 探放水钻机具有钻探深度大且可固定防喷性能； 而煤电钻钻探距离有限，一般只能用于在煤层中 探查煤的厚度等，起不到预先探放水的作用。因 此，矿井探放水必须用专用探放水钻机，严禁使 用煤电钻探放水。
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八、老空水探放过程
如果切断或减少老空区的补给水源有困难而无法进 行有效地探放水，生产矿井必须对老空积水区留设 足够尺寸的防隔水煤（岩）柱，使其与生产区隔开， 待矿井生产后期条件成熟再进行水体下采煤。如老 空区积水量大且水压高，应先从煤层顶、底板岩层 打穿层放水孔，把水压降下来，然后再沿煤层打探 放水钻孔。
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五、探放水钻机必须安装牢固
（二）探放水钻孔承压套管的安装和加固。为确保探放水钻孔出水后能有 效控制放水量，确保安全，在预计水压大于0.1 MPa的地点探放水时，都应 预先安装孔口承压套管。为确保承压套管的牢固可靠，开孔位置应选择在 岩层比较完整、坚硬的地方，承压套管的长度按本规定第九十八条执行。 目前一般采用的是双层套管，考虑钻孔出水会影响套管的下放，因此外层 套管长度一般较短，尽可能下在无水段。承压套管要用高压注浆泵进行水 泥固结，使套管和岩体成为一体，套管下放凝固至规定的时间后，进行扫 孔，然后进行压水耐压试验，试验的压力不得小于设计水头压力，稳压时 间必须至少保持半小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，即为合格； 否则必须重新注浆。这样才能保证孔口管在钻孔出水后不被冲出。孔口管 下好后要安装好控制闸阀，这样才能在钻孔一旦出水后能有效地控制水量， 防止因排水能力不足且放水孔又不能有效控制而影响矿井安全。
在煤层内用煤电钻探放水，可能导致包括探放水 作业人员在内的大量人员伤亡。
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四、探放水必须使用专用钻机
案例：
2008年7月21日，广西百色市右江矿务局那读煤矿发 生老空透水事故，死亡36人。该矿为国有地方煤矿， 2007年核定生产能力19万t，矿井周边 废弃小煤窑积 水情况不清。该矿在4304工作面（靠近废弃小煤矿附 近）违规开掘3个切眼，违规用煤电钻探放老空水， 前两个切眼均因掘进时有透水征兆而停止施工，随后 又在距第一个切眼30 m处重开切眼，在发现透水征兆 的情况下，仍在相对较低的4301采煤工作面组织生产；
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四、探放水必须使用专用钻机
案例：
事故发生前，在没有认真分析透水量变化的情况下，盲目通 知已经撤到安全地点的作业人员，重新返回作业地点恢复生 产，导致发生特别重大透水事故。
事故直接原因：违反防治水规定用煤电钻代替专用探水钻进 行探水。按照该矿探放水设计及安全技术措施的规定，每次 探水钻进30 m，允许巷道掘进10 m，但透水发生地实际探水 钻进只有约7m，致使4304工作面第三切眼的掘进头距离老空 积水区边界仅为3.9 m．诱发了从小股流水冲刷逐渐扩展到大 面积煤柱突然垮塌，造成临近小煤矿采空区积水溃入井下， 导致了事故的发生。