陳飛舟

(山東魯能菏澤煤電公司彭莊煤礦,山東菏澤 274700)

認(rèn)真落實《煤礦防治水規(guī)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(qū)副區(qū)長，在煤礦井下工作多年。幾年來，我們按照國有關(guān)防治水的規(guī)定，認(rèn)真做好煤礦井下探放水工作，杜絕了透水事故的發(fā)生，保證了礦井安全。

落實 防治水規(guī)定 做好 探放水工作

《煤礦防治水規(guī)定》第五條規(guī)定:“煤礦企業(yè)、礦井應(yīng)當(dāng)按照本單位的水害情況,配備滿足工作需要的防治水專業(yè)技術(shù)人員,配齊專用探放水設(shè)備,建立專門的探放水作業(yè)隊伍?！薄睹旱V礦長保護(hù)礦工生命的七條規(guī)定》第四條規(guī)定:“必須落實井下探放水規(guī)定,嚴(yán)禁開采防隔水煤柱?！泵旱V水害是煤礦五大自然災(zāi)害之一,在煤礦生產(chǎn)過程中,礦井一旦發(fā)生透水事故水事故,輕者影響生產(chǎn),重則造成人員重大傷亡甚至淹并。幾年來,我們按照國有關(guān)防治水的規(guī)定,認(rèn)真做好煤礦井下探放水工作,杜絕了透水事故的發(fā)生,保證了礦井安全。我們的主要做法如下。

1 認(rèn)真落實《煤礦防治水規(guī)定》,堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)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(yè)技術(shù)人員,配齊了專用探放水設(shè)備,建立專門的探放水作業(yè)隊伍。我們彭莊煤礦坐落在山東菏澤鄆城縣境內(nèi),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(zhì)類型為復(fù)雜型。主要水害威脅為斷層水、頂板砂巖含水層水、底板灰?guī)r強含水層水和巖溶陷落柱水。

我們在防治水工作中,堅持預(yù)測預(yù)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(rèn)真掌握礦井突水征兆礦井突水征兆

1.1.1 與承壓水有關(guān)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(xiàn)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(nèi)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(fā)潮、滴水、且逐漸增大,仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中有少量細(xì)砂。(2）發(fā)生局部冒頂,水量突增并出現(xiàn)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(fā)生大量潰水、潰砂,這種現(xiàn)象可能影響至地表,導(dǎo)致地表出現(xiàn)塌陷坑。(3)老空水突水征兆:1）煤層發(fā)潮、色暗無光。2）煤層“掛汗”。3）采掘面、煤層和巖層內(nèi)溫度低,“發(fā)涼”。4）在采掘面內(nèi)若在煤壁、巖層內(nèi)聽到“吱吱”的水呼聲時,表明因水壓大,水向裂隙中擠發(fā)出的響聲,說明離水體不遠(yuǎn)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(fā)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(guī)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(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,進(jìn)行充水條件分析。在本礦地測部門拿出探放水設(shè)計,經(jīng)礦總工程師審批后,我們認(rèn)真按設(shè)計組織人員探水。

只要我們彭莊煤礦當(dāng)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(jìn)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(dǎo)水?dāng)鄬?、暗河、溶洞和?dǎo)水陷落柱;(3)打開防隔水煤(巖）柱進(jìn)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(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域;(7)采掘破壞影響范圍內(nèi)有承壓含水層或者含水構(gòu)造、煤層與含水層間的防隔水煤(巖）柱厚度不清楚可能發(fā)生突水;(8)接近有積水的灌漿區(qū);(9)接近其他可能突水的地區(qū)。

2 按照國家政策規(guī)定和技術(shù)要求進(jìn)行探放水

2.1 我們彭莊煤礦探放水工區(qū)在布置探放水鉆孔方面始終遵循以下規(guī)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(shè),并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。(見圖1、圖2）鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn),厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5m;(2)探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水等時,探水鉆孔沿掘進(jìn)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(nèi),原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水?dāng)鄬铀?、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(nèi)探放水;(4)上山探水時,一般進(jìn)行雙巷掘進(jìn),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(lián)絡(luò)巷,并設(shè)擋水墻。

我們探放水工區(qū)在執(zhí)行探放水任務(wù),在安裝鉆機進(jìn)行探水前,做到了以下幾點:1)加強了鉆孔附近的巷道支護(hù),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(yīng)的排水設(shè)備;3)在打鉆地點或其附近安設(shè)了專用電話;4)依據(jù)探放水設(shè)計,確定主要探水孔位置時,由測量人員進(jìn)行標(biāo)定。我們工區(qū)負(fù)責(zé)探放水工作的人員親臨現(xiàn)場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量;5)在預(yù)計水壓大于0.1MPa的地點探水時,我們都是預(yù)先固結(jié)套管。套管口安裝閘閥,套管深度在探放水設(shè)計中規(guī)定。預(yù)先開掘安全躲避硐,制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施,并使每個作業(yè)人員了解和掌握;6)鉆孔內(nèi)水壓大于1.5MPa時,采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),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(qū)范圍線,在此線上應(yīng)標(biāo)注水位標(biāo)高、積水量等實際資料。(2）探水線。應(yīng)根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及其資料的可靠程度、采空區(qū)和巷道受礦山壓力破壞等因素確定。從積水線外推60～150m,進(jìn)入此線后必須進(jìn)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(jìn)入警戒線時,就應(yīng)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(yīng)提前探放水,如無異?，F(xiàn)象可繼續(xù)掘進(jìn),巷道達(dá)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(wù)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(yīng)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(guān)閉孔口閥門時足以抗衡水壓的破壞。(2)水壓＞2MPa時,應(yīng)選用鉆深200～300m的井下大、中型鉆機,水泵應(yīng)能單獨起動,水泵壓力應(yīng)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(yīng)小于60mm,同時采用肋骨鉆頭,以控制孔內(nèi)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(xù)鉆進(jìn)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(yán)格執(zhí)行交接班制度,力爭做到交接班時不停鉆,以防止發(fā)生孔內(nèi)事故。(5）鉆孔終孔后,孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水試驗。(6）鉆孔完成各項探測任務(wù)后,應(yīng)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(yīng)布設(shè)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(jìn)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(zhì)圖表。(4)嚴(yán)格執(zhí)行鉆孔驗收和允許掘進(jìn)距離的審批制度。(5)監(jiān)測并記錄孔內(nèi)水壓、水量和水質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)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(jìn)行略大于區(qū)域靜水壓力的壓水試驗,以便進(jìn)一步檢驗其導(dǎo)水性。同時要向其深部布孔,了解深部的含(導(dǎo)）水性和煤層底板強巖溶充水含水層的原始導(dǎo)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(jié)束壓力應(yīng)大于區(qū)域靜水壓力的1.5倍。

4 結(jié)語

綜上所述, 由于我們彭莊煤礦探放水工區(qū)始終執(zhí)行國家探放水規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),針對各類含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬舆M(jìn)行合理有效的布置鉆孔,堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求,通過深入研究斷層及含水層導(dǎo)水性質(zhì)、突水規(guī)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(fā)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(jīng)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(yè)院校：山東科技大學(xué)。