煤矿探放水工培训教材(下)

1.探查方法
2.探查资料 的整理分析
3.煤层底板 突水预防
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第五十二学时
探放含水层水
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第五十三、五十四学时 井下探放水设备、仪器与仪表
一、钻探设备
常用国产的井下钻机型号见表8-11。
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第五十三、五十四学时 井下探放水设备、仪器与仪表
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第五十三、五十四学时 井下探放水设备、仪器与仪表
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
（4）放水、压水试验时的井上、下观测资料及相关动态曲线图。 （5）断层水及各主要含水层的水质分析对比资料。 （6）反映断层形态及其和主要煤层、含水层有交切关系的平面、削面图。 （7）断层两盘煤层与强含水层的间距变化，尤其是隔水层厚度小于突水临界 值的危险区分析图。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
四、探放断层水的安全注意事 项
（1）水压大于2 MPa的断层，一 般不宜沿煤层探放断层水。 （2）开孔层位必须在较坚硬岩层 中，孔口管（又名止水套管）的长度、 超前距离、探断层的起始点距离应符 合表8-7的要求。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
（1）绘制钻孔分布图。 （2）按照表8-14的要求，建立钻孔止水质量调查登记表。 （3）编制含水层等水压线图。
三、导水钻孔的探查与处理
第五十六学时
探放水工安全生产职责
一、探放水工安全生产职责
（1）坚守岗位，严格执行标准和打钻施工安全技术措施。
（2）完成各项钻探施工任务，并保证钻孔工程质量。 （3）打钻过程中要精力集中，认真操作，监视设备运转情况和钻孔内
水层水的导升高度。
（7）要提高岩芯采取率，及时进行岩芯鉴定，做好断层破碎带和陷落柱的分 辨工作，编制好水文地质图表。
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第五十一学时
探放陷落柱水
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第五十一学时
二、陷落柱水的防治
探放陷落柱水
（1）对导水性好、涌水量大的陷落柱，除按规定留设防水煤柱外，还应立即 对陷落柱进行注浆，切断强含水层的水源通道。 （2）对区域地下水位以上的陷落柱，充填比较结实，未与地表其他水体发生 水力联系者，经矿总工程师批准，可少留或不留防水煤柱,但对雨季高水位时，有 可能位于地下水位以下的陷落柱，必须制定专门的防治水措施，并报上级批准。 （3）对陷落柱有水，但含（导）水性不强，深部充填胶结良好，与强含水层 水力联系不密切者，在利用探查孔（必要时应增加注浆孔）适当注浆加固后，可 不采取特殊防范措施。但回采时须按规定留设防水煤柱，掘进时应在安全边界以
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
经过探查和综合分析，必须提交的基础资料如下：
（1）有关井巷实见的断层地质素描图。 （2）探查钻孔的平面位置图及有关断层、陷落柱等的平面展布情况。 （3）探查钻孔的水文地质图表，详尽标注钻进中所取得的各项实测数据，基 本要求如表8-8所列。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
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第四十六、四十七学时
（二）探水起点的确定
探放老空水
根据一些矿区的经验，将调查和勘探（包括物探）获得的小窑、老空分布资
料，经过分析画出三条界线，如图8-2所示。
图8-2
积水线、探水线和警戒线示意图
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第四十六、四十七学时
1.积水线 2.探水线 3.警戒线
表8-4
探放老空水
积水线外推探水线，警戒线经验数值表
探放老空水
第四十六、四十七学时
三、探放老空水的安全措施
探放老空水
1
探水巷道掘进的安全措施 钻探的掘进安全措施 放水及放水后掘进的安全措施 其他安全措施
2
3
4
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
一、断裂带突水规律
（一）断层带充水特征 （二）含水层和煤层的对接关系 1.煤层与含水层对接接触时的导水、含水情况 2.煤层与含水层间接对接时的导水、含水情况 3.强含水层与强含水层对口时的导水、含水情况 4.强含水层与弱含水层对口时的导水、含水情况 （三）断层切割或沟通其他含水构造或水体 （四）采矿与断层导水或突水的关系
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
（6）孔口安全装置除本章第一节之各项有关要求外，还要特别注意各部件组
装的密封程度，防止高压水造成的漏水射流使构件冲蚀损坏
（7）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，倾角 50°～90°的钻孔可使用“孔口防喷帽”或“盘根密封防喷器”，钻具可使用
放水试验，了解水压和水的补给量、储存量，将水疏放出来后进行回采。 （3）通过探查，证实本含水层与强含水层或其他水体未发生水力联系，且采 区有足够的排水能力时，可在采区最低部位首先回采，实行采动放水；也可以结 合生产开拓的需要，直接在含水层内掘巷道放水。
第五十二学时
二、底板含水层水的探放
探放含水层水
第四十六、四十七学时
一、探放老空水的原则
探放老空水
探放老空水除了要遵循《规程》所规定的探放水原则外，还应遵循下述原则：
先 隔 离 后 探 放 先 堵 后 探 放
主 动 探 放 四大原则
先 降 压 后 探 放
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第四十六、四十七学时
二、探放老空水的步骤及方法
（一）探水前应注意的事项
探放老空水
（1）检查排水系统，准备好水沟、水仓及排水管路；检查排水泵及电动机， 使之正常运转，达到设计的最大排水能力。 （2）准备堵水材料。 （3）检查瓦斯。 （4）检查支架情况。 （5）检查煤壁。 （6）检查水沟。 （7）检查安全退路。
的情况，发现异常及时停止处理，保证钻机正常运转。
（4）掌握钻机的构造和性能，做到正确操作和保养钻机钻杆等，保证 设备完好。 （5）施工地点做到文明生产，工具、钻具等摆放整齐，钻物附近无煤 尘飞扬和沉积。 （6）做好钻孔数据原始记录和打钻描述，做到数据准确、汇报及时。
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第五十七学时
探放水工安全操作规程
（2）严格执行钻孔验收和允许掘进距离的审批制度。
（3）孔口安全装置和安全注意事项与探高压断层水要求相同。 （4）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，
争取直接探到陷落柱。
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第五十一学时
探放陷落柱水
（5）钻孔探测后必须注浆封闭，并做好封孔记录，注浆结束压力应大于区域 静水压力的1.5倍。 （6）探到陷落柱无水或水量很小，要用泵进行略大于区域静水压力的压水试 验，检验其导水性。同时要向其深部布孔，了解深部的含（导）水性和底板强含
导水钻孔的探查与处理
一、防止出现导水钻孔的基本措施
（1）各类勘探孔达到勘探目的后，应立即全孔封闭包括第四系潜水 层以下的各个含水层。 „„ （7）所有钻孔，孔口均应埋设标志，并应有测斜资料，便于确定不 同深度的偏斜位置。一旦需要时，利于采取措施。
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第五十五学时
导水钻孔的探查与处理
二、导水钻孔的调查与分析步骤
五、断层水的预防和处理
采掘工程接近或揭露甚至穿过这些断层时，可采取不同的预防与处理措施， 具体见表8-9。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
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第五十一学时
一、陷落柱水的探放
探放陷落柱水
在探放陷落柱水钻孔的布置及施工中，应注意以下一些问题： （1）水压大于2～3 MPa的陷落柱原则上不沿煤层布孔，而应布在底板岩层中， 因为沿煤层埋设的孔口安全止水套管，很可能被高压水突破。
二、井下物探设备
我国井下物探设备正处在摸索使用阶 段，可供试用的仪器设备见表8-12。
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第五十三、五十四学时 井下探放水设备、仪器与仪表
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第五十三、五十四学时 井下探放水设备、仪器与仪表
三、井下注浆封孔、堵 水常用的仪器与设备
井下注浆封孔、堵水常用的
仪器与设备见表8-13。
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第五十五学时
（3）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 厚度应能在关闭孔口阀门时足以抗衡水压的破坏。 （4）水压大于2 MPa时，应选用钻深200～300 m的井下大、中型钻机， 水泵应能单独启动，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。 （5）揭露断层带或含水层时，孔径应小于60 mm，同时采用肋骨钻头， 以控制孔内涌水量和防止高压水使钻杆射出。
（2）正式开钻前应进行检 查。
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第五十七学时
四、探水作业
探放水工安全操作规程
（1）安设探放水钻孔口管及其固定的方法必须符合设计要求。 （2）采用胶塞或水泥止水时，应先按设计要求试压，达到预定抗水压力，并保 持30 min后，套管不松动、不漏水，再安装止水阀门，方可钻进。 （3）止水套管的接头必须用棉丝、铅油严加密封，防止漏水。 （4）钻进中一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和变层，要立即停钻，丈 量残尺并记录其深度。 （5）每竣工一个探放水钻孔，都必须核实该孔的方位、孔斜角度，并重新丈量 钻杆长度，核实钻孔实际深度。撤钻时，应在原孔所在的帮或顶位置打上明显标记， 并通知测量部门测出该标记点的坐标、标高。
外绕行；岩巷须穿过陷落柱时，应预先全断面注浆。巷道支护的要求与通过导水
断层时相同。
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第五十二学时
一、顶板含水层水的探放
探放含水层水
（1）石门揭露含水层之前，应按表8-4的要求预留超前距，布置扇面形钻孔 进行超前探水。 （2）在开拓井巷之前，回采导水裂隙带可能破坏顶板含水层时，应通过附近
巷道的实际观测，找出构造裂隙比较发育而可能突水的地段，布置探查孔，进行
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第四十六、四十七学时
（四）探水与掘进配合 1. 上山探水 如图8-7所示。 2. 倾斜煤层平巷探水 如图8-8所示。
探放老空水
图8-7 上山巷道探水 施工方法示意图
图8-8
平巷双巷掘进单
巷超前探水示意图
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第四十六、四十七学时
3. 平巷和开切眼互相配合探水 如图8-9所示。 4. 上山与下山互相配合探水 如图8-10所示。
单位：m
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第四十六、四十七学时
（三）探放水钻孔布设工艺
探放老空水
（1）探放水应采用深孔、中深孔和浅孔相结合的方式,如图8-3所示。 （2）孔口安全装置的布设。
图8-3
深孔、中深孔和浅孔相结合探放水示意图 1-深孔 2-中深孔 3-浅孔
AA2-第一、二次超前距；B1-帮距；C1、C2-第一、二次孔间距 D1、D2-第一、二次允许掘进距离
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第五十七学时
探放水工安全操作规程
（6）在钻进中，若发现孔内涌水，应测定水位（压）和耗水、涌水量。 （7）钻孔内水量、水压过大时，应立即停钻，但不拔出钻杆，需继续
钻进时，必须采取反压和防喷措施。
（8）为防止埋钻，钻具下至距孔底1～2 m时，立即开泵送水，见返水 后才能钻进。 （9）正常钻进时，应保持压力均匀，要随时观察仪表，注意钻速、钻 井液消耗量和回水颜色变化等。若发现孔内有异状物应，及时处理。 （10）每次升降钻具前，都要认真检查升降机的制动和离合装置、提引 器、天平、钢丝绳等是否安全可靠，发现问题及时处理。
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第五十七学时
探放水工安全操作规程
（1）设备安装应遵守
的程序和要求。
（2）井下钻场应保持整洁，
钻杆用木架要垫起、
排放整齐。 二、探放水
设备安装
（3）井下钻场必须具备 的安全设施条件。
（4）设备拆卸与运输
中必须做到的三点。
第五十七学时
探放水工安全操作规程
三、井下钻机运转
（1）钻机开工前，必 须由机（班）长亲自检查立 轴的方位，倾角是否与设计 相符，检查钻机各部件安装 是否稳固，并进行试运转。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
二、探放断层水的原则
（1）预测采掘工作面前方或附近有断层存在，但断层位置和含（导）水性不 清，有可能突水时。 …… （10）采区内构造不明，含水层水压又大于2～3 MPa时。
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第四十八、四十九、五十学时 探放断层水
三、探放断层水的方法
探断层水的方法与探老空水的方 法基本相同，但探水钻孔要少一些， 其钻孔布置可参照表8-6。
（1）井下探放水工必须具备钻探 技术基本知识或经过考核，并取得合 格证后，方许上岗操作。
（2）参加施工的人员必须遵守下 井须知，在有水与瓦斯突出危险的矿 区，必须熟知预防灾害的措施和井下 避灾路线。
一、一般规定
（3）井下探放水工程施工前，必须认真了解该 工程设计的目的、任务、施工方法与质量要求。一
台钻机组人员的配置不得少于3人。
“防喷接头”，上下钻可使用“孔口反压装置”。
（8）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。 （9）钻孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水时，应选择一个孔进 行压水试验，检验断层带隔水性能，但压力一般以略大于断层所承受的静水压力 为宜。 （10）钻孔完成各项探测任务后，应立即全孔注浆封闭。