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矿井探水措施

在有水害威胁的矿井,坚持“有疑必探,先探后掘” 的探放水原则,是防止井下水害事故的有效措施。在有水害威胁的地区进行采掘工作,都要坚持超前钻探,千万不可粗心大意。

(1) 井下生产过程中,遇到下面任何一种情况时,都必须探水前进:

①接近被淹井巷或小窑、老空区;

②接近溶洞、含水断层、含水层(流沙层、冲积层、各种承压含水层) 或接近积水区;

③上层有积水,在下层进行采掘活动,两层之间的距离小,即小于安全厚度的要求;

④探水地区内掘进,一次掘进长度达到了允许掘进的长度,或探水孔的超前距已经达到规定的限度;

⑤采掘工作面发现出水征兆;

⑥突然发现断层,对另一盘的水文地质情况又不清楚;

⑦打开隔离煤柱放水;

⑧接近有出水可能的钻孔;

⑨采掘工作面接近各类防水煤柱线,为确保煤柱尺寸,要提前探明情况;

⑩在强含水层之上,工作面进行带压开采,对强含水层水压、水量、裂隙等情况不清楚,对隔水层厚度变化情况胸中无数,这时也需提早对含水层进行打钻,系统地了解含水层和隔水层情况。

(2) 探放水工作应该有探水设计,探水设计应体现以下几方面原则:首先是要科学探放,对水情的分析要科学,探放水的方法也要科学;二是要安全可靠,探放水在“有疑必探,先探后掘” 的原则下,确保征服水害,做到万无一失;三是要经济合理,争取用尽量少的工程量,最简捷的巷道工程完成探水、开拓、掘进等生产准备任务;四是要争取高效,在多方协调下,合理安排,争取尽快完成探水任务不影响工期。

探水设计大致应包括如下三部分内容:

①探水地区的水文地质情况分析。由探放水技术人员调查区域资料,提出水害性质、受水威胁的范围和程度,划定水害威胁边界,估算涌水量和总积水量,划定探水线,设计出要留设的防水煤柱尺寸。此外,还要分析放水后对地面的影响,地表是否会产生下沉,是否产生塌陷坑以及建筑物破坏等情况。

②根据水害性质由开采技术人员设计开拓方案及防水方案。其中有:探水区的开拓方案;巷道布置及施工顺序;巷道断面及支护形式;流水水沟大小;流水路线;临时排水设施;水闸门及水闸墙的位置;放水的允许放水量;人员避灾路线及预防有害气体的措施等。

③在上述巷道布置的基础上,设计探水孔的钻探施工方案。探水施工内容包括:每次探水的位置;确定探水超前距;确定每次探水的孔数、孔的方向及角度;孔径大小;孔口管的设计和安装,提供放水所需的时间。探放水设计经研究批准后,要严格按设计施工。

(3) 探水作业安全注意事项

①探水工作面要加强支护,防止高压水冲垮煤壁及支架;

②事先检查并维护好排水设备,清挖水沟和水仓,以便在出水时使水仓有相当大容积的缓冲余地;

③在探水工作面或工作面附近安设专用电话,遇有水情及时向矿井调度室汇报;

④探水工作面要经常检查瓦斯,发现沼气超过1 %时要立即停止打钻,切断电源,撤出人员,然后加强通风吹散有害气体;

⑤在水压较大的地点探水时,应预先开掘安全躲避硐,规定好联络信号及人员的避灾路线;

⑥打钻时钻孔中水压、水量突然增大,以及出现冲顶钻具等异常情况时,不要移动或拔出钻杆,应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报告矿井调度室,不得擅自放水。如果情况危急时,要立即撤出受水威胁地区的所有人员,然后采取措施,进行处理;

⑦探水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人,以防止高压水将钻杆顶出伤人,或者手把翻转打人;

⑧钻眼内水压过大时,应该采用反压、防压和安设防喷装置的方法钻进,控制钻杆不被高压水猛然冲出,确保钻探安全。

(4) 上山巷道的探水措施

①按探水设计,上山巷道掘进的探水孔应布置成扇形,扇形群孔每组孔之间的夹角不能太大、也不能太小,一般以10°~15°为宜。中间沿巷道前进方向一组,两侧各两组

②探水钻探过程中应时刻注意钻孔内情况,发现煤层变软,钻杆推进突然感到轻松,或顺钻杆出水增大时,要特别注意,立即停止钻进,不要拔出或移动钻杆。如果拔出钻杆,钻眼会被流水冲大,水量无法控制,造成透水事故。

③当探水孔孔深小于5 米时孔内大量出水,说明距离积水已经很近;如果孔内水压很大,水喷射很远,必须马上将钻机钻杆固定,在巷道正前打牢点柱,人员应尽快撤离现场,另选安全地点对此处积水进行探放。探水过程中如发现钻孔透老空无水,应立即检查是否有有害气体喷出,防止人员受到伤害。

④每次探水后,应在探水地点做专门标记(如在巷道一帮或顶板涂标记或打入木楔及铁钉等),以备后来丈量巷道长度使用。

(5) 探水后上山掘进措施

①探水地区上山掘进是掘进防水中的重点,应十分慎重。探水地区上山掘进一般都布置成双巷,即甲乙两条上山分别交替探水前进。两上山之间距离不能过大,两者之间每隔一定距离用联络巷接通。上山正前放炮时,人员必须躲入联络巷内。上下两联络眼之间的距离不应大于放炮母线的长度。如果两联络眼之间距离较大,应在适当位置掘躲避硐,躲避硐方向应向上山方向适当倾斜,长度必须适当。

②上山巷道的支护应严格按作业规程要求施工,不论煤巷还是岩巷,支架柱底必须深入柱窝,支架的扎角必须合适。巷道内的浮煤浮碴要及时清理装运,后路不能有障碍。电缆和风筒必须挂起,工具设备材料摆放整齐。

③上山探水巷道掘进,在掘进过程中应随时丈量巷道的实际进度,与探水地点的标记及通知单中的允许掘进长度进行核对,防止实际掘进距离超过允许掘进的距离,以保证安全。

④钻机探水后的上山掘进还应用长钎子适当补探。钻机探水钻孔群是呈扇形分布的,控制的面积较大。钻孔打得很远。但是,随着掘进巷道的前进,探水孔之间的距离就会越大,巷道有可能进入两钻孔之间的空白区,这是探水的盲区,积水老巷有可能被漏掉。在这种情况下,掘进巷道应用长钎子对正前或斜前方打眼补探,这样可以防止意外事故发生。

⑤上山掘进巷道如果在打炮眼时沿钎子向外流水,应及时停止作业。水压大时,钎子不要拔出,需另做其他探放措施。

(6) 平巷及下山探水掘进措施

①掘进平巷时,一般都采用双巷掘进、单巷超前探水的方法。也就是用上方靠近老空的巷道超前探水,超前下巷一段距离。探水钻孔一般向正前方和上帮方向打孔。巷道坡度多采用正坡施工,为使水流畅通,不要随意改变坡度。探水区平巷,一定要按设计腰线施工,如果腰线掌握不好,容易产生积水,严重时还能堵死巷道。如果岩层倾角很小,所有平巷都应探水,探水孔数量也应加多。在平巷掘进过程中遇到断层,必须慎重对待,向断层另一盘打钻探水,不可冒险掘过断层。

②下山巷道掘进,除注意工作面和两帮来水外,要特别防止背后出水。同一采区同时有很多掘进巷道在施工,在高处施工的掘进工作面或探水孔,必须保证不向下山灌水。如果上面工作面有突水的可能、并且不能保证下山工作人员安全时,下山工作面应停止工作,不得有人员停留。下山巷道如果在老空区内掘进,也要适当向两帮打探水孔,巷道两帮的支护要加强,防止片帮出水。为了确保下山掘进的安全,应当先掘高处靠近老空的巷道,减少或消除水害的危胁,避免人身事故。

③回采工作面一般不容易出水,因此常常被人们忽视。但在长壁沿走向开采的情况下,一旦发生工作面出水,上安全出口同时也被堵塞,这时工作面的人员将无路可退。所以,必须保证工作面特别是上顺槽的规格质量,上安全出口要通畅无阻.

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