探放水單孔設計及措施(最終版)4.28

1、探放水單孔設計及安全技術(shù)措施。為了杜絕巷道掘進過程中水災發(fā)生，確保我礦掘進施工安全，根據(jù)煤礦安全規(guī)程對掘進巷道“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則、結(jié)合我礦現(xiàn)場水文地質(zhì)條件，制定本防治水鉆探施工：第一節(jié) 文地質(zhì)概況一、區(qū)域水文地質(zhì)1）地表水系區(qū)域地表河流主要為恢河，屬海河流域桑干河水系?；趾映Ｄ炅魉?，經(jīng)寧武縣往北流入朔州市朔城區(qū)轄區(qū)內(nèi)匯入桑干河，其他河流（七里河、元子河等）除雨季外，均常年干涸。本井田位于神頭泉域水文地質(zhì)單元內(nèi)，該水文地質(zhì)單元總面積5316km2，單元邊界北起閻家窯高家堡潘家窯一線，南到南峰寧武南盤道梁，西至閻家窯暖崖南峰，東至馬邑斷層和大夫莊潘家窯一線。其中西界南

2、段暖崖南峰一線為地下分水嶺。單元內(nèi)水文地質(zhì)條件主要受巖性、構(gòu)造、地形地貌等多種因素控制和影響。2）含水層 (1)寒武奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層地層總厚度在500 m以上，巖性以灰色石灰?guī)r為主，白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖次之，另有少量泥灰?guī)r和角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r，廣泛出露于泉域北、西、南三面山區(qū)，平原區(qū)則埋藏于石炭二疊系及新生界地層之下，巖溶裂隙發(fā)育，富水性強，但不均一。寒武系單位涌水量0.025 L/s.m0.26L/s.m，奧灰水單位涌水量0.1L/s.m93.358L/s.m。水位埋深在山區(qū)一般100m300m，平原區(qū)4.90m150m。神頭泉口標高1048.39m1059.20m(198

3、41996年)，泉水平均流量6.33m3/s（1964年最大流量9.28m3/s），由于大型礦山的開發(fā)，巖溶水的開采量越來越大，神頭泉流量將會受到一定影響。神頭泉域巖溶水大致從北、西、南三面向泉口方向匯集，在泉口處排泄，大氣降水是主要的補給來源。水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg型，礦化度小于0.4g/l。(2)石炭二疊系碎屑巖裂隙含水層主要分布于寧武縣和朔城區(qū)、平魯區(qū)境內(nèi)，水文地質(zhì)單元的中部、南部及北部的向斜區(qū)，主要由砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成，本溪組含13層石灰?guī)r。該含水層富水性弱，較為均一。平原區(qū)埋深3.00m78.94m，雖有泉水出露，但流量甚小，總流量5.0L/s左右，為H

4、CO3·SO4-Ca·Mg型水，礦化度0.3g/l1.2g/l。補給來源為大氣降水。(3)新生界松散層空隙含水層平原區(qū)最厚可達786.40m，平均一般150m300m，山區(qū)厚度很小。該含水層富水性弱中等，單位涌水量（平原區(qū)）0.29L/s.m8.25L/s.m，水質(zhì)類型HCO3-Ca·Mg型水，局部為HCO3·SO4-Ca·Mg型水，與HCO3·Cl-Na·Ca·Mg型水，礦化度一般小于0.1 g/l，最大1.5 g/l。3）隔水層石炭系中統(tǒng)本溪組和石炭系、二疊系各含水層之間的泥巖及泥質(zhì)砂巖。4）地下水的補給、徑流

5、及排泄灰?guī)r巖溶水含水層的補給區(qū)為本水文地質(zhì)單元區(qū)域的大面積奧陶系灰?guī)r裸露區(qū)，主要補給是大氣降水的入滲，其徑流由北、西、南流向神頭泉處排泄。其它含水層的補給區(qū)主要是區(qū)域大面積出露區(qū)，補給主要以大氣降水沿地表出露巖層的裂隙滲透，其地下徑流沿地層傾向徑流，在含水層出露處排泄。2.礦井水文地質(zhì)井田范圍內(nèi)為中高山區(qū)，地形南北高中間低，地表水系不發(fā)育。二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組地層地表有些出露。井田內(nèi)傾角較緩。1)井田含水層(1) 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層井田內(nèi)奧陶系馬家溝組以中厚層灰?guī)r為主，由忻州地區(qū)煤田地質(zhì)勘探隊在本區(qū)施工的水文孔，揭露馬家溝組灰?guī)r170m，抽水試驗單位涌水量為0.6

6、444L/s.m，滲透系數(shù)2.8058m/d，屬富水性中等的含水層,水位標高1287.73m,據(jù)區(qū)域水文資料，本井田水位標高范圍為1284.50m-1289.50m,水化學類型屬HCO3- Ca. (K+Na) 類型，礦化度0.6157g/L。硬度285.20Mg/L，PH值7.35。(2) 石炭系太原組砂巖裂隙含水層太原組主要含水層為泥巖中所夾的砂巖，單層厚度13m，裂隙不發(fā)育，據(jù)水文孔抽水試驗單位涌水量為0.019L/s.m，滲透系數(shù)0.034m/d，水位標高1501.51m,消耗量及水位均無明顯變化總體為富水性較弱的含水層。水質(zhì)屬HCO3-Ca.Mg 類型，礦化度0.232g/L。硬度1

7、64.47Mg/L，PH值7.50。(3) 山西組砂巖裂隙含水層本組平均厚55.00m，發(fā)育較穩(wěn)定的砂巖，2號煤層煤頂板砂巖為主要含水層，據(jù)區(qū)域水文資料富水性較弱。(4) 二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層該組底部有一層中粒砂巖，為下石盒子組與山西組的分界標志層，平均厚7.60m，該層砂巖裂隙較為發(fā)育，根據(jù)區(qū)域水文資料，該組含水層接近地表時，風化裂隙發(fā)育，富水性明顯大于含煤地層。(5) 第四系砂礫石含水層井田內(nèi)第四系厚017.00m，以亞粘土、亞砂土及砂礫石層為主，據(jù)了解，水量不大。2)井田隔水層(1)石炭系本溪組地層：本組厚16.6532.00m，主要巖性為泥巖和鋁土巖，透水性極弱，為區(qū)域性

8、隔水層。(2)石炭系和二疊系隔水層：石炭系和二疊系地層中的泥巖、頁巖透水弱，為良好的隔水層。3)含水層的補給、徑流、排泄條件大氣降水是本區(qū)地下水的主要補給來源，出露的基巖直接接受大氣降水入滲補給，構(gòu)成風化殼含水層地下水的主要來源，地下水徑流條件好，水循環(huán)迅速以溶濾作用為主，在地形低洼處以泉水形式排出。地下水向向斜軸部運動的過程中，部分以泉水形式排出。3)礦井充水因素分析及水害防治措施根據(jù)井田水文地質(zhì)條件和該礦目前涌水情況綜合分析，本礦井充水因素主要有以下幾個方面：(1)充水水源地表水本區(qū)地表無大的水體，對煤層開采沒有充水影響。2煤層上覆砂巖裂隙含水層本區(qū)中西部二疊系下石盒子組砂巖裂隙水基本以泉

9、和潛流形式排入河道和溝谷，對礦井無充水作用。東部上石盒子組的隔水層及含水層互層出現(xiàn)，其中的地下水對礦井充分作用也不大，二疊系山西組砂巖，特別是K2砂巖，厚度大，含水多，對2號煤有直接的充水作用。25號煤層之間有一層砂巖，單位涌水量為0.019L/s.m，富水性較弱。一但開采形成采空區(qū)后，頂板砂巖裂隙水將沿裂隙進入采空區(qū)，形成礦坑積水。因此上覆砂巖裂隙含水層對煤層開采會造成一定威脅。采空區(qū)積水該礦已開采多年，2、5號煤層形成部分采空區(qū)，煤層采空對上覆和下伏巖石破壞作用較大，不可避免的形成難以填充的空間，大量裂隙存在，為地下水的徑流創(chuàng)造了良好條件，溝通或加強了煤層采空區(qū)上覆含水層和下伏含水層與采空

10、區(qū)的水力聯(lián)系，并成為這些含水層進入礦井采空區(qū)的通道、裂隙、采空區(qū)以及頂板冒落巖塊間的空隙，成為儲存地下水運動的巨大空間。采空區(qū)積水是礦井水害的主要因素，因此搞清本區(qū)及周邊采空區(qū)積水面積及積水量尤其重要。經(jīng)調(diào)查及電法探測：本井田2號煤層采空區(qū)有一處積水，5號煤層有3處采(古)空積水區(qū)，積水面積198400m2，積水量70901m3。本井田及相鄰區(qū)采空積水情況：西部相鄰區(qū)莊旺煤業(yè)煤層采掘范圍目前不會對本井田有影響；東部相鄰區(qū)梨元河煤礦，積水目前對本井田沒有影響；東北部相鄰區(qū)德盛煤業(yè)有8處及1處巷道積水區(qū)，積水面積61450m2，積水量153792m3；而且德盛煤業(yè)（原雨田煤業(yè)公司）曾在2008年6

11、月13日發(fā)生一次3500m3的透水事故，對本礦井有很大的影響，故今后開采至其采空區(qū)附近時一定要留足防水煤柱，而且要加強探放水工作，防止水害事故的再次發(fā)生，確保礦井安全生產(chǎn)。奧灰水根據(jù)2、3、5、6號煤層底板等高線及資源/儲量估算圖，井田巖溶水位標高為1287.73m，2、3、5、6號煤層底板最低標高低于巖溶水位差分別為127.73 m、127.73 m、207.73 m、207.73 m；2、3、5、6號煤層帶壓區(qū)域底板標高位1080.001290.00m，煤層底板距奧灰層頂面的隔水層厚度分別為95.70 m、89.70 m、45.70 m、43.90 m；據(jù)煤礦防治水規(guī)定中突水系數(shù)計算公式：

12、TS=式中：TS-突水系數(shù)（MPa/m）P-底板隔水層承受的水壓（MPa）M-底板隔水層厚度（m）經(jīng)計算，各煤層最大突水系數(shù)0.021 MPa/m0.056 MPa/m，見各煤層帶壓開采最大突水系數(shù)表2-1-6。本區(qū)各煤層突水系數(shù)均小于正常塊段臨界突水系數(shù)0.1 MPa/m，基本處于奧灰水帶壓開采的安全區(qū)。但考慮奧陶巖溶含水層單位涌水量0.6444L/sm，屬中等富水性，故巖溶水對南部5、6號煤層底板有突水的可能。建議礦井生產(chǎn)投入專門水文地質(zhì)工作，對奧灰水作更進一步的評價。表2-1-6 各煤層帶壓開采最大突水系數(shù) 煤號最低底板標高（m）水位標高(m)突水系數(shù)MPa/m2118011030.02

13、15上114011030.0245112011030.054(2)充水通道礦井充水通道包括導水斷層、巖層裂隙、采空導水裂隙帶、封閉不良的鉆孔等。斷層2、5號煤層井下采掘中發(fā)現(xiàn)有1條F1逆斷層，開采揭露斷層時，僅局部滲水，但也應引起足夠的重視。封閉不良的鉆孔井田內(nèi)鉆孔施工年代已久，封孔情況不清，在鄰近開采時應加強探放水工作，并留設保安煤柱，以防其導水。 巖層裂隙、采空導水裂隙帶井田主要可采煤層為2、3、5、號煤層，其中2號煤層直接充水含水層為K2及間接砂巖裂隙含水層K3，3、5、號煤層為K3間接砂巖裂隙含水層，2、3號煤層頂板巖石平均抗壓強度分別為58.0Mpa、66.8 Mpa，煤層最大厚度分

14、別為7.25m、2.50m,一次性全采高；5、號煤層頂板巖石平均抗壓強度為39.18Mpa，煤層最大厚度分別為18.35m、3.91m,一次性全采高，本區(qū)地層傾角最大11°。按照國家煤礦安監(jiān)局2009年9月頒發(fā)的煤礦防治水規(guī)定，其導水裂隙帶采用下列公式計算：2、3號煤層采用：5號煤層采用：式中：H導水裂隙帶高度，m；煤層最大厚度，m。K3（P1s與P1x的分界）至K2間距33.93m, k2砂巖厚11.85m。經(jīng)計算2號煤層Hli =90.78m,大于2號煤層與K3 、K2的平均層間距，但小于2號煤層到Q2+3地層的距離，因此K3 、K2砂巖裂隙含水層是2號煤層開采的主要充水威脅。3

15、號煤層Hli =57.43m,大于3號煤層與K3 、K2及2號煤層的平均層間距，但小于3號煤層到Q2+3地層的距離，因此K3 、K2砂巖裂隙含水層及2號煤層采空積水區(qū)是3號煤層開采的主要充水威脅。5號煤層Hli =95.67m,大于5號煤層與K3 、K2及2號煤層的平均層間距，但小于5號煤層到Q2+3地層的距離，因此K3 、K2砂巖裂隙含水層及2號煤層采空積水區(qū)是5號煤層開采的主要充水威脅。6號煤層Hli =49.55m,大于6號煤層與K2及2、5號煤層的平均層間距，但小于6號煤層到K3地層的距離，因此、K2砂巖裂隙含水層及2、5號煤層采空積水區(qū)是6號煤層開采的主要充水威脅。各煤層砂巖裂隙含水

16、層及采空塌陷產(chǎn)生的導水裂隙帶高度見表2-1-7。表2-1-7 各煤層砂巖裂隙含水層及采空塌陷產(chǎn)生的導水裂隙帶高度表煤層號煤層最大厚度(m)煤層間距(m)導水裂隙帶高度(m)砂巖裂隙含水層及采空塌陷導水裂隙帶位置備注27.2590.78高于K3低于Q2+3局部采空7.532.5057.43高于K3低于Q2+3未采46.93518.3595.67高于K3低于Q2+3部分采空11.5863.9149.55高于K2低于K3未采(3)礦井主要水害本井田主要水害是來自周邊礦井采空區(qū)的積水，周邊礦井經(jīng)多年開采，現(xiàn)2、5號煤層有部分采空區(qū)，因此周邊煤礦的采空區(qū)積水、古空區(qū)積水的存在，是對煤礦安全最大的隱患。(

17、4)礦井水害防治措施查明周邊及上部周邊采空區(qū)積水情況，查明井田內(nèi)與地表水、含水層及上部采空區(qū)積水有水力聯(lián)系的導水斷層、裂隙帶，做好預留煤柱工作。在與相鄰礦井的分界處，必須留有足夠的隔離煤柱。嚴格執(zhí)行探放水制度，對情況不清或可疑之處，必須做到“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。完善井下排水系統(tǒng)，必須預備有專用排水設備，除保證正常排水工作外，還要有足夠的設備預防突發(fā)水害的搶險工作。二、礦井水文地質(zhì)類型本井田位于寧武向斜的北部，地表覆蓋較薄，屬典型的低山丘陵地貌，黃土覆蓋率低，植被稀少，降水少且強度集中，不利于大氣降水的入滲補給，區(qū)內(nèi)無地表水體，本區(qū)屬砂巖裂隙充水礦床，據(jù)水文孔資

18、料，煤系砂巖單位涌水量為0.019L/s.m，富水性較弱，補給條件差，但奧灰單位涌水量為0.6444L/s.m，富水性中等，巖溶水位1287.73m，低于各煤層最低底板標高127.73207.73 m，最大突水系數(shù)0.021 MPa/m 0.056 MPa/m，且本區(qū)5號煤層存在采空積水，隨著煤層不斷開采，采空積水區(qū)隨之增加，使該區(qū)水文地質(zhì)條件復雜化?？傮w看井田水文地質(zhì)條件中等。2、礦井涌水量經(jīng)計算，整合后的山西寧武大運華盛南溝煤業(yè)有限公司礦井當生產(chǎn)能力達到1.2Mt/a開采5號煤層時，礦井井下正常涌水量為32m3/h，最大涌水量為60m3/h。3、供水水源1)地面生產(chǎn)、生活供水水源根據(jù)現(xiàn)場調(diào)

19、研，本礦井口附近及本區(qū)西部有一口供水深井，取自奧灰水，井深為650.00m，涌水量均為25m3/h，供水充足，可作為本礦井地面生產(chǎn)、生活永久、可靠的供水水源。2)井下供水水源礦井正常涌水量32m3/h,最大涌水量60m3/h。涌水排出地面后，經(jīng)凈化處理后，水質(zhì)指標為：SS含量15mg/L30 mg/L，懸浮物粒徑0.2mm0.3mm，pH=7.3(6.58.5)，每100mL水樣中未檢出總大腸菌群和糞大腸菌群，水質(zhì)符合井下防塵灑水用水水質(zhì)標準，可作為井下消防、灑水及井下各用水設施用水水源。第二節(jié) 探放水鉆孔布置的參數(shù)和超前距幫距的確定 一、探水距與超前距的確定 1、探水與掘進循環(huán)作業(yè)，探水作業(yè)

20、超前于掘進作業(yè)，即探水掘進探水，探水循環(huán)進度90m，超前距為30m,允許掘進距離90 m，依此交替作業(yè)。 2、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，布置的最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離取30米。 3、礦井配備一臺ZBY3/7.0-11型注漿泵，兩臺ZYJ-650探放水鉆機，配合75mm和113mm硬質(zhì)合金刮削型鉆頭（各不少于20個），50mm鉆桿，鉆桿每節(jié)長1m，鉆桿數(shù)量200根，全部使用水力排粉，鉆孔均采用無芯鉆進。 二、探水鉆孔布置的參數(shù)說明 孔號開孔位置鉆孔方位（度）鉆孔傾角（度）孔深（m）1#中心孔9001202#左孔7601203#右孔10401204#

21、俯孔85-2605#俯孔95-2606#仰孔80+61207#仰孔100+6120 以后按此施工方式循環(huán)施工。三、鉆探完畢后由安檢、地測、通風、調(diào)度聯(lián)合進行現(xiàn)場驗收，并及時進行分析，為采區(qū)其它大巷掘進提供水文地質(zhì)依據(jù)，確認無水害危險待下發(fā)允許掘進通知單后方可掘進，掘探交替進行至設計位置為止。四、孔口安全裝置的布設探放水孔必須使用孔口安全裝置，孔口安全裝置由孔口管、泄水測壓三通、孔口閥門和鉆桿逆止閥等組成，其施工和安裝程序如下： 1、選擇巖層堅硬完整的地段開孔，孔徑應比孔口管直徑大3-5mm，鉆至預定深度（視水位高低和煤巖層強度而定）后，將孔內(nèi)沖洗干凈。 2、向孔內(nèi)注入水泥漿，將預先準備好的孔口

22、管（末端用木塞塞住）放入孔內(nèi)，待水泥凝固后，即可在孔內(nèi)鉆進。 3、水泥凝固后掃孔，其深度超過孔口管長度0.5-1.0m,向孔內(nèi)注水。試液壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的1.2倍，呈水壓值超過預計放水時的水壓，穩(wěn)壓時間至少保持半小時，孔口管周圍沒有漏水現(xiàn)象，則合乎要求，否則要重新注漿加固。4、探放強含水層水時，應在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和泄水管等。 第三節(jié) 單孔設計一、鉆孔設計參數(shù) 水源性質(zhì):預計水源主要為頂?shù)装辶严端?、斷層水?鉆機型號：ZLJ-650型探水鉆 鉆具配備：5個80 mm的孔口管,200根50mm地質(zhì)鉆桿, 75mm和113mm硬質(zhì)合金刮削型鉆頭（各不少于5個）無芯鉆進。

23、鉆孔深度60-200米，鉆孔直徑75mm,功率7.5KW。二、探放水前的準備工作：1、檢查排水系統(tǒng)。即準備好水溝，水倉及排水管路；檢查排水泵（兩臺）及電動機，使之正常運轉(zhuǎn)，達到設計的最大排水能力。2、準備堵水材料。即在探水地點備用一定數(shù)量的水泥（或化學漿）、套管、閘閥在、坑木、麻袋、木塞、泥、棉線、大錘、鋸、斧及加工好的2m長2寸帶閥門鋼管與鋼板擋板等，以便出水或來壓時及時處理。3、檢查瓦斯。瓦斯員必須跟班作業(yè)，瓦斯?jié)舛瘸蓿?%）或鉆探過程中有害氣體濃度增大必須停止工作，切斷電源，撤出人員并報告調(diào)度室及時處理。4、檢查支架情況。有松動或破損的支架要及時修整或更換。幫頂是否背好，都要一一檢查。

24、5、檢查煤壁。煤壁有松動或膨脹現(xiàn)象時，要及時處理，閉緊填實，必要時可打上木垛，防止水流沖垮煤壁，造成事故。6、檢查水溝。巷道水溝中的浮煤、碎石等雜物，應隨時清理干凈。若水溝被冒頂或片幫堵塞時，應立即修復。7、檢查安全退路。即避災路線內(nèi)不許有煤炭、木料、雜物等阻塞，要時刻保證暢通無阻。8、檢查打鉆地點或附近必須安設專用電話。9、探放水人員的培訓組織有關人員學習了解探水鉆的及使用操作說明；學習本工作面作業(yè)規(guī)程及探放水安全技術(shù)措施的規(guī)定。 10、安裝探水鉆必須墊平放穩(wěn)探水機，打牢頂柱。開車前要檢查鉆機是否平穩(wěn)牢固，各部緊固件有無松動情況。檢查抱閘的松緊程度是否合適，送水器轉(zhuǎn)動是否靈活，輸水膠管是否固

25、定，以防止轉(zhuǎn)動。11、孔口安全裝置的布設一般的探水鉆孔必須安設孔口安全裝置，它由孔口管、泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥（必要時安裝）等組成。其施工和安裝程序如下：1）選擇巖層堅硬完整地段開孔，孔徑應比孔口管直徑大12級，鉆至預定深度后，將孔內(nèi)沖洗干凈。2）向孔內(nèi)注入水泥漿，將預先準備好的孔口管放入孔內(nèi)，待水泥凝結(jié)后，即可在孔內(nèi)鉆進；另一方法將孔口管插入孔內(nèi)后，在孔口部分用摻水玻璃的水泥漿將孔口管固定封死。在孔口管上方另留12個小管（或水針），而后從孔口管內(nèi)向四周壓入水泥漿，待從小管跑出濃水泥漿時即將小管封死。繼續(xù)向孔口管內(nèi)壓入水泥漿，至一定壓力后停止注漿，關閉孔門管閘閥。待水泥漿凝固。3）

26、水泥漿固結(jié)后掃孔，其深度超過孔口管長度0.51m后，向孔內(nèi)壓水。試驗壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的1.2倍或水壓值超過預計放水時的水壓，穩(wěn)壓時間至少保持半小時，孔口管周圍沒有露水現(xiàn)象，說明合乎要求，否則需重新注漿加固。4）如探放強含水層水或需要收集放水時的水量與水壓資料以及為了安全目的時，還應在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和泄水短管等。5）對水壓高于1.0Mpa且水量較大的積水或含水層進行探放水時，孔口應安設防噴逆止閥，以避免高壓水頂出鉆桿、噴出碎石傷人。6）每次施工前，鉆孔口必須安設托板，托板規(guī)格：（托板為正方體，邊長為： 40cm，托板厚度為：1.5cm，托板螺絲孔間距為32 cm），

27、托板上留有鉆桿通過的圓孔。7）采用錨索錨桿將托板安裝在孔口煤壁上，必須安裝牢固，以避免高壓水頂出鉆桿、噴出碎石傷人。三、單孔設計參數(shù) 1、設計參數(shù)： 孔號開孔位置鉆孔方位（度）鉆孔傾角（度）孔深（m）1#中心孔900120 2、鉆孔超前距為30米，幫距30m，止水套管10米，鉆孔允許掘進距離90米。3、預計水壓小于0.1MPa，鉆孔預先固結(jié)套管，套管口安裝閘閥。(1)開鉆鉆到孔深10m；(2)下放50-73肋骨式安全套管10米；(3)50鉆孔到孔底； 四、鉆探工程的步驟和方法 1、鉆進(1)開鉆前，檢查有害氣體含量，當瓦斯?jié)舛冗_到或超過1時，不得開鉆，采取措施進行處理。(2)任何時候包括提下鉆

28、、鉆進等工作人員不準在鉆桿后方站立和走動，防止鉆桿后滑傷人。(3)壓力要合理、均勻，不進尺時不得強行加壓，防止鉆孔傾角和方位的改變。合理加壓，不進尺立即提鉆換鉆頭，減少孔斜。 (4)鉆桿絲扣下鉆時要逐條纏線，并用鉗子上緊，嚴防脫扣事故。隨時備好42小公錐,一旦發(fā)現(xiàn)斷鉆桿，櫓扣等孔內(nèi)事故及時處理。 (5)松緊頂絲和停送電人員嚴密配合，口號響亮一致，不準干啞吧活。(6)鉆進中一旦發(fā)現(xiàn)“變軟”、“見空”、“見水”和變層等要立即停鉆丈量殘尺計算孔深。見空前10米時丈量全長，校正孔深，調(diào)整誤差。(7)若發(fā)觀孔內(nèi)涌水，應測定水壓和涌水量。(8)及時準備地全面記錄各種數(shù)據(jù)，包括加尺、殘尺、孔深、涌漏水等情況

29、。(9)鉆桿應不堵塞、不彎曲，絲口未磨損，不合格的不準使用。(10)接鉆桿時，要對準絲口，避免歪斜和漏水。(11)卸鉆頭時，應嚴防管鉗夾傷硬質(zhì)合金片，夾扁鉆頭和巖芯管。(12)裝卸鉆桿時，必須一根接一根，依次安裝。2、50開孔鉆到10米，巖芯鑒定特別注意巖石的硬度，結(jié)構(gòu)是否完整等物理特征，是否符合下套管的要求，如果巖石松軟或節(jié)理發(fā)育破碎等，應考慮加長50孔深，增加套管長度。 3、下50-73肋骨式套管，水泥注漿固井。24-48小時后掃孔上好30Kg高壓閘閥，并打壓試驗，用50鉆具掃套管內(nèi)水泥塊，并鉆出套管1-2米，進行注水打壓試驗，如果達到設計壓力和質(zhì)量標準時，50鉆頭繼續(xù)正常鉆進，否則，重新

30、二次注漿，并重新試壓，直至達標。4、見水后立即匯報礦方有關工程技術(shù)人員，在礦方人員的現(xiàn)場監(jiān)督下，確認排水能力在通風良好的情況下，方可提鉆，并立即關閉高壓閘閥，并安裝壓力表測定水壓，便于計算積水面積和積水量。5、見空后無積水涌出時，加強通風并用粘土堵塞鉆桿外和閘閥內(nèi)的環(huán)狀間隙，嚴防瓦斯由鉆孔突出，由瓦斯檢查員現(xiàn)場測定，瓦斯含量在保證安全的情況下方可提鉆，而且提鉆后立即關閉高壓閘閥。 五、封孔措施1、鉆孔完成后，根據(jù)要求進行封孔，鉆孔封閉前，應先進行洗孔（清水除外），根據(jù)孔壁情況也可使用18-19秒稀泥漿沖孔。2、灌注泥漿必須將鉆具下到距應封孔段底部35m處，隨著灌漿逐漸提升鉆具，但鉆具不得提出漿

31、面，嚴禁采用自孔口向孔內(nèi)倒灰漿的方法封孔。3、封孔水泥要采用425#，過期、受潮結(jié)塊的不準使用，封閉終了要及時用清水洗泵，以保護泵體。水泥漿灌注完畢應在封閉孔段提取漿樣，如封閉數(shù)量和深度不符合設計要求時應進行補封。第四節(jié) 鉆機的安裝一、加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固立柱和擋板。 二、清理巷道挖好排水溝，探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水相適應的排水設備。 三、在打鉆地點或附近安設專用電話。 四、測量和探放水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鉆孔數(shù)目。 第五節(jié) 探放水施工中的技術(shù)要求 一、探水技術(shù)要求 1、 鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄

32、換層深度。一般每鉆進10m或更換鉆具時，測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復核一次，如有可能應進行孔斜測量。 2、鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等現(xiàn)象時， 必須立即停鉆，記錄其孔深并同時將鉆桿固定，切不可拔出鉆桿，以防在拔出鉆桿的過程中被高壓水頂出傷人的事故。要立即向礦調(diào)度室匯報，及時采取措施，進行處理。 3、 鉆進中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時，應立即停止鉆進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦調(diào)度室，采取措施。 4、 鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，應有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施： 5、 背緊工作面，在攔板外面

33、加設頂柱或木垛，必要時還應在頂、底板堅固地點砌筑防水墻，之后方可放水。 6、對于水壓大于2MPa，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔，在打穿斷層或含水層前，還應下第二層孔口管并超過煤層1 m以上。 7、 在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前，應停止鉆進，安好水門后再繼續(xù)鉆進。 8、 遇高壓水頂鉆桿時，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立。 9、應做到交接班時不停鉆。 10、 探放斷層水的探水孔終孔后，孔內(nèi)有水應進行放水試驗?？變?nèi)無水時應選擇一個孔進行壓水試驗，檢驗斷層隔水性能；壓力一般應略大于斷層所承受的靜水壓力。 11、 探放水鉆孔，完成

34、探測任務后必須全孔注漿封閉，并做好封孔記錄。 二 、放水的技術(shù)要求 1、鉆孔探到水后，要觀測水壓、水質(zhì)、水量和估計積水量或補給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉容量，決定是注漿堵水還是放水。控制放水孔的流量或調(diào)整排水能力，并清理水倉、水溝等。 2、 煤層頂板有含水層和水體存在時，應當觀測“三帶”發(fā)育高度。當導水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。 3、加強放水地點的通風，增加有害氣體的觀測次數(shù)。 4、必須監(jiān)視放水全過程，放水結(jié)束后，應立即核算放水量與預計積水量的誤差，查明原因。 第六節(jié) 探放水安全技術(shù)措施 一、探水安全技術(shù)措施 1、鉆機運輸、安裝的安全措施 （

35、1）、運輸、安裝鉆機人員，要互相配合好，防止鉆機反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。 （2）、鉆場在穩(wěn)鉆前，應清凈浮煤。鉆場巷道支護要符合質(zhì)量要求，禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機要穩(wěn)牢、穩(wěn)平，底座墊上底木梁，鉆機穩(wěn)固在底木梁上，四角要打好四根立柱，并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機穩(wěn)定牢固后，方準開鉆。 （3）鉆具應統(tǒng)一放在鉆場內(nèi)，禁止在巷道內(nèi)亂放。 2、鉆機操作的安全措施。 （1）、鉆工上崗前，必須經(jīng)過培訓，學習作業(yè)規(guī)程并持證上崗。 （2）、鉆孔必須嚴格按設計的方位、角度、深度施工，嚴禁私自變更鉆孔參數(shù)。 （3）、鉆孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時檢查鉆孔、鉆場瓦斯，若瓦斯達到1 %，應立即通知停鉆撤人。 （

36、4）、操作鉆機人員，要由班組長或有經(jīng)驗的工人擔任，另一人跟前監(jiān)護。鉆機操作按扭，應設在距司機工作處不超過0.5m的地方,確保能及時停送電。 （5）每班開鉆前，鉆機要先試正、反轉(zhuǎn)。鉆機開始運轉(zhuǎn)后，任何人不準觸摸鉆桿及機器旋轉(zhuǎn)部位，防止鉆機絞人 （6）、操作鉆機要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進中，掌握好鉆進速度，壓力要適當，注意孔內(nèi)水循環(huán)，禁止干鉆，避免損壞鉆機和發(fā)生卡鉆事故。 （7）打鉆過程中，要嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度，現(xiàn)場交清孔內(nèi)情況和鉆機運轉(zhuǎn)情況。 （8）、鉆孔透水后，要詳細觀測和記錄水情變化。起鉆時，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關閉閥門，并向調(diào)度室匯報透水情況。 （9）打

37、鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內(nèi)人員安全時，要通知巷道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調(diào)度室匯報。 二、放水安全技術(shù)措施 1、待鉆孔全部施工結(jié)束后，同時分別測定水壓，測定水壓要求連續(xù)8小時壓力表指針不動。 2、放水延續(xù)時間與穩(wěn)定時間要求 為充分查明含水層的富水性，放水試驗按一次最大降深進行，延續(xù)時間不少于24小時。放水試驗結(jié)束前流量穩(wěn)定時間必須達8小時。并以最遠觀測孔穩(wěn)定2小時為準。 3、放水孔的流量觀測與觀測孔的壓力觀測必須同步進行。開始一般應按每隔30分鐘觀測一次，連續(xù)3小時后，可每隔60分鐘觀測一次，直至放水結(jié)束。 觀測孔壓力表指針觀測應與主孔流量同時進行觀測，不得提前

38、或延后。 4、放水試驗應連續(xù)進行。如放水中斷，而中斷前放水已超過6小時，且中斷時間不超過1小時，則中斷前的放水時間仍可計入延續(xù)時間內(nèi)，否則一律作廢。在中斷放水時間內(nèi)，應按觀測穩(wěn)定（靜止）水位的要求觀測水位(包括觀測孔)，直到重新放水為止。 5、水溫、氣溫的測量，應在放水過程中，每隔2小時同時觀測一次（應與流量、壓力表指針的觀測相應），其精度要求為0.5。 6、在放水過程中，必須隨時繪制Q=f(S)及q=f(S)曲線，以便及時發(fā)現(xiàn)和糾正放水發(fā)生的錯誤。 7、水樣應在放水試驗結(jié)束前按設計要求采取，其方法按有關規(guī)程要求進行。 8、放水結(jié)束后要進行探測孔深?？變?nèi)沉淀物不得超過含水層厚度的1/5。 9、靜止水位與恢復水位觀測要求： 正式放水前及正式放水結(jié)束后，放水孔和觀測孔均應進行靜止水位和恢復水位的觀測。 觀測時間，開始時一般可按1、2、2、3、3、4、5、7、8、10、15分鐘的間隔觀測，以后每隔30分鐘觀測一次，直至穩(wěn)定。觀測孔與主孔應統(tǒng)一。10、靜止水位、恢復水位采用壓力表觀測，連續(xù)8小時指針不動。 三、截水、堵水安全技術(shù)措施根據(jù)有關規(guī)定及我礦的具體情況，井下的截水措施可采取修筑水墻和水閘門。水閘門一般應設在發(fā)生涌水時需要截水而平時仍需運輸、行人的井下巷道內(nèi)，具體位置是井底車場、井下水泵房和變電所的出入口；采區(qū)之間聯(lián)絡巷中。并應注意以下幾點：1、 筑墻地點的巖石應堅固無裂縫，如有風