王占店

（山西煤炭運銷集團(tuán)大同有限公司，山西 大同037000）

水災(zāi)是煤礦生產(chǎn)中比較常見的事故，這類事故突發(fā)性強(qiáng)，對礦井危害嚴(yán)重，水災(zāi)的發(fā)生可以在極短的時間內(nèi)給礦井造成毀滅性的災(zāi)難。在有些生產(chǎn)礦井的范圍內(nèi)，常常有許多充水的小窯老空、斷層以及富含水層。當(dāng)采掘工作面接近這些水體時，就有可能造成地下水突然涌入巷道，造成礦井淹井事故。為了消除這些隱患，在生產(chǎn)中使用探放水的方法，探明工作面前方的水情，然后將水有控制地放出，以保證采掘工作的安全。

1 探放水原則

“有疑必探、先探后掘”是探放水原則，探放水雖然是防止水害的重要方法之一，但這項工作并不能把所有的水害威脅都探明，例如斷層遲到突水，必須在全面分析水文地質(zhì)資料之后，才能做出有無可能發(fā)生水害的結(jié)論。

通常在下述情況下，需要進(jìn)行超前探水：

1）巷道掘進(jìn)接近老空；

2）巷道掘進(jìn)接近含水?dāng)鄬樱?/p>

3）巷道接近或需要穿過強(qiáng)含水層；

4）上層采空區(qū)有積水，在下層進(jìn)行采掘工作，兩層間垂直距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進(jìn)巷道高度的10倍時；

5）采掘工作面接近各類防水煤柱時，必須提前探水，以確保煤柱尺寸的準(zhǔn)確；

6）采掘工作面有明顯出水征兆時，應(yīng)停止掘進(jìn)，進(jìn)行探水。

2 探放水方法

2.1 小窯老空水的探放方法

2.1.1 確定探水起點

由于小窯老空積水范圍是通過調(diào)查得出來的，所以其積水的邊界不是十分準(zhǔn)確，用物探方法或其它方法查明。根據(jù)平煤集團(tuán)一些礦山的經(jīng)驗，將調(diào)查和勘探獲得的小窯老空分布資料經(jīng)過分析后劃出3條界線：

1）積水線——調(diào)查核定積水區(qū)的邊界即小窯采空區(qū)的范圍，其深部界線應(yīng)根據(jù)小窯的最深下山劃定。

2）探水線——沿積水線外推60-150m的距離劃一條線（如上山掘進(jìn)時則為順層的斜距），此數(shù)值大小視積水范圍可靠程度，水頭壓力，煤的強(qiáng)度大小來確定。當(dāng)掘進(jìn)巷道達(dá)到此線就應(yīng)開始探水。

3）警戒線——從探水淺再外推50-150m（在上山掘進(jìn)時指傾斜距離）。當(dāng)巷道進(jìn)入此線，就應(yīng)警惕積水的威脅，注意迎頭的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有透水征兆時就應(yīng)提前探水。

2.1.2 估算小窯老空積水量

小窯老空積水可按下式進(jìn)行估算：

式中：W靜—老空積水的靜儲量，m3；

M—采厚，m；

a-小窯老容走向長度m；

h—小窯老容高垂度，m；

α-煤層的傾角，（°）；

K—老空的充水系數(shù) K=0.3～0.5

2.1.3 布置探放水鉆孔的方法：

探放水鉆孔的布置應(yīng)以確保不漏老空，保證安全生產(chǎn)，而探水工作量又以最小為原則。

1）確定探水鉆孔的超前距離，允許掘進(jìn)距離，幫距和密度。

2）制定探水鉆孔布置方式。探水效果的好壞與鉆孔布置方 式有很大的關(guān)系。在布置探水鉆孔時，必須注意兩個問題：其一要確保安全；其二既要保證工作效果，又要工作量最小。

探水鉆孔布置從平面上看，一般常布置成扇形和半扇形。上山巷道常布置成扇形，傾斜煤層平巷掘進(jìn)常布置成半扇形。扇形和半扇形布置又分為“大夾角”扇形布置(中間沿巷道前進(jìn)方向一組，兩側(cè)各2-3組鉆孔，每組1-2個鉆孔，每組鉆孔之間的夾角 7°～15°)和“小夾角”扇形布置 (每組鉆孔之間的夾角1°～3°，其它同“大夾角”要求相同)，如果運用得當(dāng)，兩種形式都可以取得良好的效果。

2.1.4 探水與掘進(jìn)相互配合

受水害威脅的地區(qū)，必須與掘進(jìn)施工管理相配合，才能取得良好的防水效果。

1）雙巷掘進(jìn)交叉探水。上山巷道掘進(jìn)因積水 區(qū)在上方，巷道三面受水威脅，一般應(yīng)采用雙巷掘進(jìn)交叉探水。

2）雙巷掘進(jìn)，單巷超前探水。在傾斜煤層中平巷掘進(jìn)時，一般是用上方巷道超前探水，探水鉆孔布置成扇形。

3）平巷和上山互相配合探水。在同一煤層內(nèi)，上方施工水平巷道，下方向上掘上山，應(yīng)先探水掘進(jìn)平巷，然后再施工上山，這樣既減少上山掘進(jìn)的危險性，又減少上山掘進(jìn)時的探水工作量。

4）下山巷道掘進(jìn)。除防止迎頭和兩幫來水外，還應(yīng)特別注意背后來水，當(dāng)上山巷道水害未消除或正在探水，下山巷道應(yīng)停止工作，以保證安全，等水害威脅消除后再繼續(xù)進(jìn)行。

5）隔離式探水。在水壓高，水量大，煤層松軟，節(jié)理發(fā)育的情況下，煤層中打鉆探水很不安全，可采用下述方法探水：（1）掘?qū)ｉT探水石門；（2）砌隔水墻，在墻外探水；（3）隔層探水。2.1.5 設(shè)計探水孔及安裝放水孔孔口管

在探明小窯老空水的確切位置之后，根據(jù)其靜儲量和動儲量的大小，巷道排水能力，礦井實際排水能力，生產(chǎn)銜接允許的放水期限，以及地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，再設(shè)計放水鉆孔，按以下步驟操作：選擇鉆孔孔徑；計劃鉆孔孔數(shù)；安裝放水孔孔口管。

2.2 探斷層水及其他可疑水源

探斷層水，強(qiáng)含水層水及其他可疑水源的方法與探老空水相同，但探水鉆孔的孔數(shù)較探老空水的要少。

探斷層水的鉆孔往往與探斷層的構(gòu)造孔結(jié)合起來，在探明斷層的位置、產(chǎn)狀要素、斷層帶寬度的同時，著重 查明 斷層帶的充水情況，含水層的接觸關(guān)系和水力聯(lián)通情況，靜水壓力及涌水量大小，以達(dá)到一孔多用的目的。例如在正斷層上盤巷道內(nèi)探下盤含水層的鉆孔，可布置在上盤巷道內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)攸c，向下盤的含水層打鉆孔。

斷層水探明后，應(yīng)根據(jù)水的來源、水壓和水量采取不同措施。若斷層水是來自強(qiáng)含水層，則要注漿封閉鉆孔，按規(guī)定留設(shè)煤柱，已進(jìn)入煤柱的 巷道要加以充填或封閉。若斷層含水性不強(qiáng)，可考慮放水疏干。

3 結(jié)束語

探水作業(yè)不僅直接關(guān)系到探水人員的安全，也關(guān)系到探放水周圍地區(qū)甚至整個礦井的安危。所以施工 中應(yīng)嚴(yán)格遵守下列事項：

1）加強(qiáng)靠近探水工作面的支護(hù)，以防高壓水沖垮煤壁及支架。

2）檢查排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備好適當(dāng)坡度和斷面的排水溝及相當(dāng)容積的緩沖水倉，加大排水能力。

3）在有突然大量涌水情況下探水時，應(yīng)在探水工作面附近設(shè)臨時水閘門。

4）探水工作面要經(jīng)常檢查瓦斯，發(fā)現(xiàn)有害氣體逸出時，要及時采取通風(fēng)措施。

5）預(yù)先規(guī)定好聯(lián)絡(luò)信號，涌水時的對策及人員避災(zāi)路線。

6）鉆探過程中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或有水沿鉆桿流出時，都是鉆孔接近或鉆入積水區(qū)的象征，遇到這種情況應(yīng)立即停鉆檢查。如鉆孔內(nèi)水的壓力很大，應(yīng)馬上將鉆桿固定，切勿移動及起拔，鉆機(jī)后面不要站人，以免高壓水將鉆桿頂出傷人或造成透水事故。

［1］煤礦安全規(guī)程[S].2010.

［2］煤礦防治水規(guī)定[S].2009年12月1日起執(zhí)行版.

［3］國家煤礦安全監(jiān)察局,編.煤礦防治水規(guī)定釋義[Z].