煤矿专题：井下探放水技术工艺.ppt

1、井下探放水技术工艺,地质测量部,学习要点：掌握矿井水中各类充水水源的探放方法掌握井下探放水设备、仪器与仪表知识,采掘工作面水害的预测预报井下探放水的相关规定井下探放水设计探放老空水 探放断层水 探放陷落柱水 探放含水层水井下探放水设备、仪器与仪表导水钻孔的探查与处理,井下探放水设计,采掘工作面探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探放水设计由地测部门技术人员提出，煤矿地测副总工程师审定，严格按设计进行探放水。,一、探放水设计的内容,分析水文地质情况，确定积水线、探水线和警戒线根据水害性质设计开拓方案及防治水方案设计探水孔的钻探施工方案探放水钻孔

2、孔数的确定,（一）分析水文地质情况，确定积水线、探水线和警戒线,探放水采掘工作面和周围的水文地质条件，如：老空积水范围、积水量、水头高度、正常涌水量，老空与上、下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系等，以及积水区与其它含水层的水力联系程度。封闭不良钻孔情况含水断层分析煤层底板含水层情况分析,（一）分析水文地质情况，确定积水线、探水线和警戒线,矿井要建立水害预测预报制度，要有年报、季报、月报，重点水害要及时发出水害预报通知书。一、每年（季）在安排采掘接替的同时，结合矿井水文地质条件和采掘方式，全面分析水害因素及隐患，提供年（季）水害分析预测预报图表，矿总工程师组织审批。二、要坚持

3、“周分析，月预报”及紧急水情及时通报的工作制度。周分析要有记录，月预报要逐头逐面进行水害分析，提出预报图、表，经矿总工程师审批后，发送有关单位。三、水害预报要做到定时、定性、定量、定位。处理措施符合规定。四、年（季）度水害预测图，在矿井充水性图或采掘工程平面图的基础上编制。月度水害预测图，在采区或工作面图基础上编制，水害预测报表和水害通知单，按煤矿防治水规定统一图例绘制。,（二）根据水害性质设计开拓方案及防治水方案,探水区的开拓方案巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式 排水线路、排水沟设计临时排水设施水闸门及水闸墙设置计算允许放水量人员避灾路线及有害气体预防措施等,（三）设计探水钻孔的钻探

4、施工方案,探水钻孔的位置、超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定。探水钻孔的布置方式、钻孔孔数的确定,超前距。探水时从探水线开始向前方打钻孔，在超前探水时一次打透积水的情况少见，常是探水掘进再探水再掘进，循环进行。而探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离，该距离称超前距 。如上图所示。超前距 a可用下式计算 a=0.5AL(3p/Kp)1/2实际应用中可参考探放水超前据经验数据表。注：煤层的硬度国内多数按普氏硬度算，按煤的抗压强度/10得出的数值，比如抗压强度是45MPa，普氏系数f=4.5允许掘进距离。经探水证实无水害威胁，可以安全掘进的长度称允许掘进距离。,探放水超前经验数据表,帮距

5、。帮距是指使巷道两帮与可能存在的老窑积水之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距相同，超前距一般采用20m，有时帮距可比超前距小12 m。在薄煤层中可缩短，但不得小于8m。钻孔密度（孔间距）。它指允许掘进距离终点横向、纵向剖面上探水钻孔之间的间距，一般要求横向上不得超过3m、纵向不超过1.5m，避免漏掉采空区、老窑和已经报废的井巷。,（四）单孔出水量及放水量计算,单孔出水量qq=c2gH得：q：钻孔涌水量(m3/s)c：流量系数，取0.6：钻孔断面积m2g：重力加速度(9.8m/s2)H：钻孔出水口的水头高度，考虑钻孔出水时水头高度不断变小，

6、属非稳定流状态，可取探放水最大水头高度的4045%计算平均涌水量,（四）单孔出水量及放水量计算,最大应放水量QmaxQmax= Q静/t+Q动Q静=KMLHsin或Q静=KMS/cosQ静：老空积水量m3M：采厚mL：老空积水区走向长度mH：老空积水区宽度或水头高度mS：老空积水区面积m2：煤层倾角 K：老空充水系数，一般取0.30.5,(五)探放水钻孔结构,钻孔结构是指钻孔的技术刻面，表明钻孔的总深度和不同直径的分段深度；钻孔的各分段直径和套管直径，钻孔的加固孔壁方法。钻孔直径、钻孔深度、钻孔方向是组成钻孔的三要素。它是根据钻探的目的，施钻地点的地质、地形等条件而定。正确设计钻孔结构是钻孔顺利施工、满足地质要求的重要环节。它关系着提高钻进效率、确保取芯规格、预防事故发生，达到预计钻进深度和降低钻探成本等一系列经济技术指标的完成。,（五） 探放水钻孔孔径的规定,探放水钻孔终孔孔径规定除兼作疏水或堵水的钻孔外孔径一般不得大于75 mm，主要是从探放水现场的围岩稳定性方面考虑的。这样，探放水钻孔的开孔孔径也能得到控制，终孔对围岩的破坏性小，即使遇到不可预测的高压水及其他危险情况，也能够得到