煤矿探放水安全技术基础知识(上).ppt

感谢大家观看第96页,共96页，星期六，2024年，5月工作面前方已知或预测有含（导）水的断层探查掘进工作面前方有无断层突水危险的探查采动影响后有无突水危险性的探查第64页,共96页，星期六，2024年，5月四、探放断层水的安全注意事项（1）水压大于2Mpa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（止水套管）的长度、超前距离、探断层的起始点距离应符合（书图154页）的要求（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。对于水压大于2Mpa、中间要穿过煤层的探断层孔，在打穿断层之前，还必须下好第二层孔口管封水护壁，以防高压水与煤层及煤系地层发生人为连通。第65页,共96页，星期六，2024年，5月（4）水压大于2Mpa时，应选用钻深200—300米的井下大、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∮60mm，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。（6）孔口安全装置要求与探老空水时相同。另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。发现水压、水量很大时，要用两套闸门控水，平时主要开闭外闸门，内闸门留作备用。一旦外闸门失效，可关闭内闸门，更换外闸门。第66页,共96页，星期六，2024年，5月（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度—90度的钻孔可使用“孔口防喷冒”或“盘根密封防喷器”钻具可使用“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。第67页,共96页，星期六，2024年，5月五、断层水的预防和处理

根据探查和综合分析可将断层大致分为三类，即不含（导）水、一般没有突水、危险的断层（Ⅰ类），弱含（导）水、有可能突水的断层（Ⅱ类）和强含（导）水、突水可能性大的断层（Ⅲ类）。据此，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，（书图157-158页）第68页,共96页，星期六，2024年，5月（10）钻孔完成各项探测任务后，应立即全孔注浆封闭。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（书图156页）。④放水、压水试验时的井上、下观测资料及相关动态曲线图。第69页,共96页，星期六，2024年，5月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、剖面图。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。第70页,共96页，星期六，2024年，5月第五节探放陷落柱水

煤层底板为厚层石灰岩的华北型煤田，由于导水陷落柱的存在，使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底强含水层的中、小型断层或一些张裂隙，成为水源充沛、强富水的突水薄弱带，一旦被揭穿，将引起突水。若导水陷落柱直接突水，其后果就更严重。例如1984年开滦范各庄矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3／min，使该大型矿井在21h内被全部淹没，成为世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不导水，有的导水。第71页,共96页，星期六，2024年，5月从现有资料看，导水陷落柱对矿井水文地质条件有下列影响：①由于导水陷落柱的存在，煤层顶、底板含水层水质差异不明显，基本属同一类型。②矿井涌水量和突水量跳跃式猛进。③使不同地段井巷涌水量大小相差悬殊。在导水陷落柱附近，涌水比较集中，水量长期稳定。④由于陷落柱的补给，煤层顶、底板含水层往往出现局部高水位的异常区。第72页,共96页，星期六，2024年，5月一、陷落柱水的探放

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：水压大于2～3MPa的陷落柱原则上不沿煤层布置探放水钻孔，钻孔而应布置在煤系地层底板稳定的岩层中。若在煤层中布置钻孔，沿煤层埋设的孔口安全止水套管，容易被陷落柱中的高压水突破。严格执行钻孔验收和允许掘进距离的审批制度。孔口安全装置、施工安全注意事项与探放高压断层水要求相同。监测并记录孔内水压、水量和水质的变化，发