認真落實《煤礦防治水規定》做好井下探放水作

陳飛舟

(山東魯能菏澤煤電公司彭莊煤礦,山東菏澤 274700)

認真落實《煤礦防治水規定》做好井下探放水作

陳飛舟

(山東魯能菏澤煤電公司彭莊煤礦,山東菏澤 274700)

本人是彭莊煤礦探放水工區副區長，在煤礦井下工作多年。幾年來，我們按照國有關防治水的規定，認真做好煤礦井下探放水工作，杜絕了透水事故的發生，保證了礦井安全。

落實 防治水規定 做好 探放水工作

《煤礦防治水規定》第五條規定:“煤礦企業、礦井應當按照本單位的水害情況,配備滿足工作需要的防治水專業技術人員,配齊專用探放水設備,建立專門的探放水作業隊伍。”《煤礦礦長保護礦工生命的七條規定》第四條規定:“必須落實井下探放水規定,嚴禁開采防隔水煤柱。”煤礦水害是煤礦五大自然災害之一,在煤礦生產過程中,礦井一旦發生透水事故水事故,輕者影響生產,重則造成人員重大傷亡甚至淹并。幾年來,我們按照國有關防治水的規定,認真做好煤礦井下探放水工作,杜絕了透水事故的發生,保證了礦井安全。我們的主要做法如下。

1 認真落實《煤礦防治水規定》,堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則

根據《煤礦防治水規定》的要求,按照本單位的水害情況,配備了滿足工作需要的防治水專業技術人員,配齊了專用探放水設備,建立專門的探放水作業隊伍。我們彭莊煤礦坐落在山東菏澤鄆城縣境內,是山東魯能集團菏澤煤電有限公司下屬的一個煤礦,年核定能力110萬噸。礦井水文地質類型為復雜型。主要水害威脅為斷層水、頂板砂巖含水層水、底板灰巖強含水層水和巖溶陷落柱水。

我們在防治水工作中,堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則,采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。

1.1 組織探放水人員和井下職工認真掌握礦井突水征兆礦井突水征兆

1.1.1 與承壓水有關斷層水突水征兆

(1）工作面頂板來壓、掉渣、冒頂、支架傾倒或斷柱現象。(2）底軟膨脹、底鼓張裂。(3）先出小水后出大水也是較常見的征兆。(4）采場或巷道內瓦斯量顯著增大。這是因裂隙溝通增多所致。

1.1.2 沖積層水突水征兆

(1）突水部位巖層發潮、滴水、且逐漸增大,仔細觀察可發現水中有少量細砂。(2）發生局部冒頂,水量突增并出現流砂,流砂常呈間歇性,水色時清時混,總的趨勢是水量砂量增加,直到流砂大量涌出發生大量潰水、潰砂,這種現象可能影響至地表,導致地表出現塌陷坑。(3)老空水突水征兆:1）煤層發潮、色暗無光。2）煤層“掛汗”。3）采掘面、煤層和巖層內溫度低,“發涼”。4）在采掘面內若在煤壁、巖層內聽到“吱吱”的水呼聲時,表明因水壓大,水向裂隙中擠發出的響聲,說明離水體不遠了,有突水危險。5）老空水呈紅色,含有鐵,水面泛油花和臭雞蛋味,口嘗時發澀;若水甜且清,則是“流砂”水或斷層水。

圖1 扇形探水鉆孔

1.2 我們按照《煤礦防治水規定》的要求

對于本礦井井下采掘工作面受水害影響的采掘工作面,堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,進行充水條件分析。在本礦地測部門拿出探放水設計,經礦總工程師審批后,我們認真按設計組織人員探水。

只要我們彭莊煤礦當井下采掘工作面遇有下列情況之一的,我們都必須組織人員進行探放水:(1)接近水淹或者可能積水的井巷、老空或者相鄰煤礦;(2)接近含水層、導水斷層、暗河、溶洞和導水陷落柱;(3)打開防隔水煤(巖）柱進行放水前;(4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶;(5)接近有出水可能的鉆孔;(6)接近水文地質條件復雜的區域;(7)采掘破壞影響范圍內有承壓含水層或者含水構造、煤層與含水層間的防隔水煤(巖）柱厚度不清楚可能發生突水;(8)接近有積水的灌漿區;(9)接近其他可能突水的地區。

2 按照國家政策規定和技術要求進行探放水

2.1 我們彭莊煤礦探放水工區在布置探放水鉆孔方面始終遵循以下規定

圖2 半扇形探水鉆

(1)探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時,探水鉆孔成組布設,并在巷道前方的水平面和豎直面內呈扇形。(見圖1、圖2）鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準,厚煤層內各孔終孔的垂距不得超過1.5m;(2)探放斷裂構造水和巖溶水等時,探水鉆孔沿掘進方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個;(3)煤層內,原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水等。如確實需要的,可以先建筑防水閘墻,并在閘墻外向內探放水;(4)上山探水時,一般進行雙巷掘進,其中一條超前探水和匯水,另一條用來安全撤人。雙巷間每隔30-50m掘1個聯絡巷,并設擋水墻。

我們探放水工區在執行探放水任務,在安裝鉆機進行探水前,做到了以下幾點:1)加強了鉆孔附近的巷道支護,并在打鉆工作面迎頭打好了堅固的立柱和攔板;2)組織人員清理巷道,挖好排水溝。如果探水鉆孔位于巷道低洼處時,就配備與探放水量相適應的排水設備;3)在打鉆地點或其附近安設了專用電話;4)依據探放水設計,確定主要探水孔位置時,由測量人員進行標定。我們工區負責探放水工作的人員親臨現場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數量;5)在預計水壓大于0.1MPa的地點探水時,我們都是預先固結套管。套管口安裝閘閥,套管深度在探放水設計中規定。預先開掘安全躲避硐,制定包括撤人的避災路線等安全措施,并使每個作業人員了解和掌握;6)鉆孔內水壓大于1.5MPa時,采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并制定防止孔口管和煤(巖）壁突然鼓出的措施。

圖3 積水線、探水線和警戒線

2.2 探放老空積水三線的確定。

(1）積水線。即積水區范圍線,在此線上應標注水位標高、積水量等實際資料。(2）探水線。應根據積水區的位置、范圍、地質及水文地質條件及其資料的可靠程度、采空區和巷道受礦山壓力破壞等因素確定。從積水線外推60～150m,進入此線后必須進行超前探水、邊探邊掘。(3）警戒線。是從探水線再向外推50～150m為警戒線,一般用紅色表示。進入警戒線時,就應注意積水的威脅。要注意工作面有無異常變化,如有透水征兆,應提前探放水,如無異常現象可繼續掘進,巷道達到探水線時,作為正式探水的起點(圖3）。

3 我們煤礦的探水任務主要是斷層水和陷落柱水我們在實際探放水中做到以下事項

3.1 探放斷層水的安全注意事項

(1)水壓＞2MPa的斷層,一般不宜沿煤層探放斷層水。開孔層位必須在較堅硬的巖層中,孔口管(即止水套管)的長度,超前距離、探斷層的起始點距離應符合要求。必須使鉆孔在一定的安全深度揭露斷層,由孔口至斷層之間的巖壁厚度能在關閉孔口閥門時足以抗衡水壓的破壞。(2)水壓＞2MPa時,應選用鉆深200～300m的井下大、中型鉆機,水泵應能單獨起動,水泵壓力應大于實際水壓的1.5倍,以便停鉆時可以不停泵;一旦高壓水大量噴出,須立即注漿封孔,確保安全。揭露斷層帶或含水層時,孔徑應小于60mm,同時采用肋骨鉆頭,以控制孔內涌水量和防止高壓水時鉆桿射出。(3)孔口安全裝置要求與探老空水時相同。在噴高壓水的條件下繼續鉆進時,斜孔可使用孔口防噴逆止閥,鉆具可使用防噴接頭,上下鉆可使用孔口反壓裝置。(4)嚴格執行交接班制度,力爭做到交接班時不停鉆,以防止發生孔內事故。(5）鉆孔終孔后,孔內有水應進行放水試驗。(6）鉆孔完成各項探測任務后,應立即全孔注漿封閉。

3.2 探放陷落柱水的安全注意事項

(1)水壓大于2MPa～3MPa的巖溶陷落柱原則上不沿煤層布孔,而應布設在煤層底板巖層中,因為沿煤層埋沒的孔口安全止水套管,很可能被高承壓水突破。(2)孔口安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水的鉆孔要求相同。(3)要提高巖心采取率,及時進行巖心鑒定,作好斷層破碎帶和巖溶陷落柱的分辨工作,編制好水文地質圖表。(4)嚴格執行鉆孔驗收和允許掘進距離的審批制度。(5)監測并記錄孔內水壓、水量和水質的變化,發現異常應加密或加深鉆孔,爭取直接探到巖溶陷落柱。(6)探到巖溶陷落柱無水或水量很小時,要用水泵進行略大于區域靜水壓力的壓水試驗,以便進一步檢驗其導水性。同時要向其深部布孔,了解深部的含(導）水性和煤層底板強巖溶充水含水層的原始導升高度。(7)鉆孔探測后必須注漿封閉,并作好封孔記錄,注漿結束壓力應大于區域靜水壓力的1.5倍。

4 結語

綜上所述, 由于我們彭莊煤礦探放水工區始終執行國家探放水規定和技術標準,針對各類含水層、導水斷層進行合理有效的布置鉆孔,堅持高標準、高質量、嚴要求,通過深入研究斷層及含水層導水性質、突水規律,采取有效的探放水防治水措施,有效地杜絕樂樂礦井水害的發生,保證了礦井在水害方面的安全,從而使煤礦取得巨大的經濟效益與社會效益。

陳飛舟，助理工程師，出生年月：1 9 7 7年9月，畢業院校：山東科技大學。