探放水施工工艺

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探放水施工工艺
固结孔口管
孔口管的作用 安装孔口安全装置，控制钻孔出水； 保护钻孔孔壁 钻孔导正，便于定向钻进
一般使用地质套管，厚壁无缝钢管 管径视情况而异，108mm较常用
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探放水施工工艺
孔口管结构 • 出口端焊法兰盘，以相互连接其他装置 • 中间段公母丝扣 • 孔底端有时留锯齿口 • 孔口管外壁有扶正肋骨片或其他物 孔口管长度 见前文（表5-1）
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探放水布孔要求
• 据《煤矿防治水规定》94条 （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3 m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；
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探放水钻孔结构示意图
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钻机就位
在安装钻机进行探水前，要满足《规定》 第九十六条有关规定： 加强巷道支护，迎头打好立柱和拦板。 清理巷道，挖好排水沟，配备排水设备。 在打钻地点或其附近安设专用电话。
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探放水施工工艺
钻孔定位：依据设计，确定主要探水孔 位置时，由测量人员进行标定。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：
堵水工程 疏降工程 探放水工程
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工程实施准备
1人员要求 有负责人、技术员、机班长、安全员 操作人员必须是熟练工人 熟悉井下生产系统 具有处理突发事件的能力 人员要学习设计文件及安全措施 瓦检员、矿山救护队员
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《规定》第一百条：
当钻孔接近老空时，预计可能发生瓦斯或 者其他有害气体涌出的，应当设有瓦斯检 查员或者矿山救护队员在现场值班，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。
➢操作：利用泥浆泵加压，控制回水阀，稳 定试验压力。
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安装孔口安全装置
孔口安全装置
• 一般由孔口管、泄水测压三通、孔口阀 门组成
• 必要时安装钻杆逆止阀
水压高于2MPa、水量大于60m3／h，需长期 保留时，孔口应使用双水门，下门备用。
探放强含水层水或需要收集放水时的水量、 水压等资料时，应在孔口管上安装水压表、 水门(闸门)和管等。
10 钻窝设计、探放水孔布置的平面图、剖 面图等。
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设计注意事项
要经过批准：
– 《规定》第九十三条：采掘工作面探水 前，应当编制探放水设计，确定探水警 戒线，并采取防止瓦斯和其它有害气体 危害等安全措施。探放水钻孔的布置和 超前距离，应当根据水头高低、煤（岩） 层厚度和硬度等确定。探放水设计由地 测部门提出，经矿井总工程师组织审定 同意，按设计进行探放水。
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上山探水时，一般应双巷掘进。其中一条 超前探水、汇水，另一条随后用来安全撤 人。双巷间每隔掘一联络巷并设挡水半墙。
放水工作应尽量避免在雨季进行。——要 正确理解。
探放水人员必须按照批准的设计施工，未 经审批单位允许，不得擅自改变设计。
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施工环境准备
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孔口管示意图
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孔口管固结方法 固井——重要的环节 注浆法——常用的方法
可先注后下管，也可先下管后注浆 注浆 可利用树脂 水灰比要小 要有一定压力
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投球法 可先投球再下管； 也可先下管再投球
节理裂隙发育，岩石松软或破碎，无条件 另选放水地点时，应注浆加固后，再安设 孔口管
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2020/11/20
探放水施工工艺
内容
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探放水认识
• 是防治水工作的重要内容
• “预测预报、有疑必探、先，探后掘、先 治后采”
• 探放水工程带有危险性，对工程本身安全 的要求比较高，尤其当水压高水量大时！
• 探放水任务：主要“钻探+疏放”；其次可 考虑一孔多用，如探查构造、煤层或兼作 堵水、疏水之用等。
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超前距和止水套管长度
• 《煤矿防治水规定》98条 （一）探放老空积水的超前钻距，根据水
压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等 情况确定，但最小水平钻距不得小于30 m， 止水套管长度不得小于10 m； （二）沿岩层探放含水层、断层和陷落柱 等含水体时，按表5-1确定探水钻孔超前距 离和止水套管长度。
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施工组织设计
1工程概述 条件分析、目的任务
2施工组织机构 人员安排：工程负责、技术员、机班 长、安全员 每个岗位及人员的职责
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3施工机械设备 钻机、泥浆泵、搅拌机、馈电、开关
4施工工艺 工程的重点、难点分析 工艺流程：孔口管、固管方式、浆液配 比
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孔口安全装置示意图
探放水施工工艺
对水压高于1 MPa且水量较大的积水或强含 水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止 阀。
在高压水喷出条件下继续钻进时，斜孔应 使用孔口防喷逆止阀，倾角50°～90°的 钻孔可使用“孔口帽”或“盘根密封防喷 器”，钻具可使用“防喷接头”，上下钻 可用“孔口反压装置”。
钻机安装必须平稳牢固，安好钻机接电 时，要严格执行停送电制度
钻机固定：西安院ZDY系列钻机可用立 柱固定钻机四角
清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。
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开孔钻进
开孔孔径：比孔口管大1~2级 钻进方式：回转取心钻进 钻进深度：比孔口管总长略长 注意冲孔：要将孔中岩屑冲干净
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钻窝设计
钻窝应避免做在断层带或松软岩层内 超前距不足或有突水征兆时，采取加固
措施或用水闸墙封闭 尽量利用既有巷道，较少掘进工程量 钻窝尺寸：视钻探设备而定，深度一般
不超过6m 必要时可扩帮或做绕道
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探放水施工工艺
钻窝设计注意事项： ✓注意围岩加固，保证安全； ✓注意排水坡度、泥浆池； ✓注意回钻空间；必要时要挑顶 ✓注意场地设备材料摆放： • 钻机、泵、钻杆等；水泥、粘土等物
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4# 5# 6# 7# 补1 补2
少量 渗水
渗黑 水
10-15
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耐压试验
➢扫孔：孔口管周围水泥浆凝固后扫孔，扫 孔深度应超过孔口0．5m。
➢耐压试验：扫孔后对孔口管必须进行，试 验压力应大于预计水压并稳定30min后，孔 口管周围不漏水可钻进；
➢实际试验压力多使用预计水压的1.5~2倍
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探放水施工工艺
4 探放水钻孔孔口安全装置及耐压要求 等。
5 探放水施工与掘进工作的安全规定。 6 受水威胁地区信号联系和避灾路线。 7 通风措施和瓦斯检查制度。
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8 防排水设施，如水闸门、水闸墙、水仓、 水泵、管路、水沟等排水系统及能力的安排。
9 水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施。
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本节小结
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2 探放水施工工艺
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探放水施工工艺
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探放水施工示意图
探放水施工工艺
探放水钻孔结构
• 孔口管（根据钻孔情况可2级） • 阀门 • 泄水测压三通 • 裸孔段
– 第九十七条：探水钻孔除兼作堵水 或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一 般不得大于75mm（★原因）。
1加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎 头打好坚固的立柱和拦板；——巷道安全
2清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷 道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水 设备；——水有去路
3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；——人有退路
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探放水施工工艺
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1 探放水准备
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探放水设计
设计内容
1 探放水的采掘工作面及周围的水文地质 条件、水害类型、水量及水压预计。
2 探放水巷道的开拓方向、施工次序、规 格和支护方式。
3 探放水钻孔组数、个数、方向、角度、 深度、孔径、施工技术要求和采用的超前 距、帮距及探水线确定。
PPT文来自百度文库演模板
探放水施工工艺
孔口管固管示意图（注浆法）
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探放水施工工艺
探放水时必须按要求安装孔口套管， 严禁裸孔钻进！
重庆松藻煤电公司梨园坝煤矿北进风 斜井突水事件 淹没井巷，损失严重 工期严重滞后 后期治理费用大
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钻孔 探1 探2
1#
2#
3#
水量 m3/h 60/40 60 少量 3
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安全措施
据《井下探放水技术规范》
探水的上山、下山及平巷，中间不得有低洼积 水段。
探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进， 探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要 求。每次探放水后掘进前，应在起点处设置标 志，并建立挂牌制度。
巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚， 倾斜巷有撑杆，使巷道有较强抗水流冲击能力。
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探放水施工工艺
探放水钻进
根据探放水工程的不同，可采用无心钻进；
无心钻进时应做好岩屑录井工作；
取心钻进中应做好岩心的采取和编录工作； 必要时可保留岩芯。
钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换 层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测 量一次钻杆并核终孔前再复核一次，如有 可能应进行孔斜测量。
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辅助工程
隔离工程：目标水有补给时，先隔离后探； 疏降工程：水量大，水压大，先岩层疏降，
后煤层探放； 堵水工程：老空区有突水点，先堵后探包
括注浆
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隔离工程示意图
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★焦作局古汉山矿老空水探放工程
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5质量保证措施 关键的质量环节 保证措施
6安全技术措施 关键安全注意事项 技术措施
7工期安排 8工程协调
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《施工组织设计》应经过审核签字批准 允许才能进行探放水
类似“允许回采书”及“允许掘进书”： 有该书才能进行生产；
“建议使用”
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4必要时先撤离人员 – 《煤矿安全规程》第二百九十二条 – 探放老空水前…… – 探放水时，必须撤出探放水点以下部位 受水害威胁区域内的人员。
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钻场准备
通风： 通水： 通电： 通讯：《规定》96条；在打钻地点或
其附近安设专用电话 通路：
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钻窝工程： 钻窝设计 开凿钻窝 平整钻窝 加固钻窝
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探放水施工工艺
应做到交接班时不停钻。
探放水地点必须安设电话和报警装置。
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必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待 报警信号及避灾路线。
探水巷道应加强出水征兆的观察，一旦发现 异常应立即停止工作，及时处理。情况紧急 时必须立即汇报，撤出所有受水威胁地区的 人员。
钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害 气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护 队员在现场检查空气成分。如果瓦斯或其他 有害气体超过本规程有关条文规定时，必须 立即停止打钻，切断电源，撤出人员，报告 矿调度室，采取措施，进行处理。”
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探放水施工工艺
（三）煤层内，原则上禁止探放水压高于1 MPa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；
（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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探放水施工工艺
2设备要求 钻机：《规定》第九十五条：井下探放水
应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤 电钻探放水。
➢钻杆、钻头、水辫 泥浆泵： 搅拌机： 配电系统：馈电、防爆开关、电缆
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探放水施工工艺
3材料要求 孔口管 阀门 其他防喷反压装置 生料带、垫片、螺栓 树脂、黄泥 坑木、麻袋、木塞、木板、棉线 锯、斧等