井下探放水技术规范 MT／T 632—1996.doc

井下探放水技术规范 MT／T 6321996 来源 作者 发布时间2007.02.02 前言 本标准是根据煤矿安全规程1992、矿井水文地质规程1984以及煤矿防治水工作条例1993的有关规定，结合煤矿生产实际需要制订的煤炭行业标准。矿井建设和生产过程中进行探放水工程设计，施工设计应以本标准为技术依据。 本标准的附录A、附录B是提示的附录。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位煤炭科学研究总院西安分院。 本标准主要起草人张景海。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 1 范围 本标准规定了煤矿井下探放水的原则，探放水工程设计内容，探水钻孔布置及其施工的技术要求，探放水的安全技术措施等。 本标准适用于井工开采的矿井。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 煤矿安全规程 煤炭工业部 1992 矿井水文地质规程 煤炭工业部 1984 煤矿防治水工作条例 煤炭工业部 1993 3 探放水原则 “每一个矿井必须作好水害分析预报，坚持有疑必探、先探后掘的探水原则”见煤矿安全规程第259条。“采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线，进行探水”见煤矿安全规程第260条。 3．1 3．1、3．5、3．6、3．7、3．8各条分别按煤矿安全规程第260条的一、五、六、七、九款的规定执行。 3．2 接近水文地质条件复杂的地段，并有出水征兆时。 3．3 接近含水层、导水或可能导水的断层带或裂隙密集带、溶洞和陷落柱时。 3．4 打开防水隔离煤柱前。 4 探放水工程设计内容 探放水工程设计应包括以下内容 4．1 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。 4．2 探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护方式。 4．3 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。 4．4 探放钻孔孔口安全装置及耐压要求等。 4．5 探放水施工与掘进工作的安全规定。 4．6 受水威胁地区信号联系和避灾路线。 4．7 通风措施和瓦斯检查制度。 4．8 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。 4．9 水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施。 4．10 钻窝设计、探放水孔布置的平面图、剖面图等。 5 探水线确定 5．1 一般应沿老空积水线或老空边界平行外推60～150m，定为老空的探水线。 5．2 用式1求得a值确定的界线，定为探放含水层水、断层水的探水线。 1 式中a巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全隔水岩柱或煤层宽度，m； A安全系数2～5； L巷道的跨度宽或高取其大者，m； P煤、岩层承受的静水压力，MPa； Kp隔水岩层或煤层的抗拉强度，MPa。 5．3 井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水。探水线探水起点至断层交面线的最小距离不得小于20m，水压大于2MPa时应按每增加0．1 MPa增加0．5～1 m。 5．4 一般应以可能出水的老钻孔开孔点为圆心，按式1求出a值作半径画圆；或在老钻孔偏斜方位的范围打探水孔时，应以老钻孔水平偏斜距与d值之和为半径画圆，上述两个圆的圆周线即探水线。 6 探放水钻孔布置 6．1 探放老空水钻孔，应按巷道的设计方向在其水平面和竖直面内呈扇形布置；钻孔应成组布设，其孔数视超前距和帮距而定。 6．1．1 竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1．5m。 6．1．2 水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。 6．1．3 探水钻孔的最小超前距或帮距一般不得小于10～20m。亦可用式1计算。 6．1．4 一般倾斜煤层平巷的探放水孔，应呈半扇面形布置在巷道正前和上帮。 6．1．5 倾斜煤层上山巷道探放水孔，呈扇面形布置在巷道的前方。 6．2 探放断层水及底板岩溶水的钻孔，必须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。 6．3 探放水钻孔除兼做堵水或疏水用外，终孔孔径一般不得大于58mm。 6．4 沿岩层探放强含水层水、断层水或陷落柱水，其超前距可按附录A表A1经验值选定。 6．5 巷道接近可能导水的老钻孔探水线时，应向老钻孔布设扇形探水钻孔。 6．6 对水压大于1MPa的断层水、陷落柱水或强含水层水，不宜沿煤层布置探放水钻孔。必要时按煤矿防治水工作条例第17条五、六两款的规定执行。 7 探放水钻孔孔口安全装置 探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀。必要时安装等组成。 7．1 孔口管的安装与固定 7．1．1 选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径应大于孔口管直径1～2级，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净。注浆使孔口管管周围应焊扶正肋骨片与孔壁间充满水泥浆。待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔，扫孔深度应超过孔口管长度0．5m。 7．1．2 扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。试验压力应大于预计水压并稳定30min后，孔口管周围不漏水时，方可钻进。 7．1．3 孔口管插入孔内长度，一般可按附录A表1的经验值选定。 7．1．4 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。 7．2 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、水门闸门和汇水短管等。 7．3 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。 7．4 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“孔口防喷帽”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”。 7．5 探得水压高于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。 8 安钻探水前的技术要求 8．1 安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。 8．2 钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。 8．3 按煤矿安全规程第262条四款规定执行。 8．4 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。 8．5 按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。 8．6 按煤矿安全规程第262条一款规定执行。 8．7 按煤矿安全规程第265条第一句规定执行。 9 探水施工中的技术要求 9．1 钻进中应做好岩芯的采取和编录工作；必要时可保留岩芯。 9．2 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，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。 9．3 钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。 9．4 钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。 9．5 钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤岩壁突然鼓出的措施 9．5．1 背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。 9．5．2 对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。 9．6 在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。 9．7 遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。 9．8 应做到交接班时不停钻。 9．9 探放断层水的探水孔终孔后，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，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。 9．10 探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。 10 放水的技术要求 10．1 钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。 10．2 按煤矿安全规程第268条规定执行。 10．3 加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。 10．4 必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。 11 探放水的安全措施 11．1 探水的上山、下山及平巷，中间不得有低洼积水段。 11．2 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。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。 11．3 巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。 11．4 探放水地点必须安设电话和报警装置。 11．5 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。 11．6 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发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。 11．7 “钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其它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，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。”见煤矿安全规程第265条。 11．8 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30～50m掘一联络巷并设挡水半墙。 11．9 放水工作应尽量避免在雨季进行。 11．10 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。 附 录 A 提示的附录 表A1 沿岩层探断层水、强含水层水时的超前距和孔口管长度 起探距离即探水线的圈定 水压 MPa 超前距 m 孔口管长度 m 条件 距离m 水平方向 垂直方向 数据可靠，据水压大小 根据资料推定 物探圈定范围 情况不清 20～50 60～80 60～100 4 10 15 20 25 30 8 12 15 18 20 5 10 15 20 20 注 1 依据煤矿防治水工作条例20条规定并结合开滦、淄博等矿务局经验提出。 2 水压大于2MPa时孔口管应下两层，第一层约5m，第二层按表所列，均需注浆加固。 3 沿煤层对断层水等进行水平方向探水掘进时，应尽量在煤层顶底板岩层内开孔和下孔口管，其超前距，孔口管长度及是否用移动式孔口装置，应专门提出设计上报批准 附 录 B 提示的附录 参 考 资 料