試論煤礦井下放水孔控制的問題

鄒賠森

摘要：多年來，煤礦井下放水孔的施工控制是決定煤礦安全及效益的重要手段。文章分析了煤礦井下放水孔的分類及設計方案，對各種情況下的放水孔控制技術進行了探討。

關鍵詞：井下 放水孔 控制

1 煤礦井下放水孔的分類及設計方案

1.1 煤礦井下放水孔的分類 根據(jù)作用可分為三大類：首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，如采掘活動前方為幾十年或幾百年前的老窯范圍，根據(jù)水文地質資料推論采掘活動前方有地下河、陷落柱、溶洞等地質構造。其次，根據(jù)資料已知采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，如近期關閉且調查清楚的小煤窯、自身采動造成的采空區(qū)等。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，如相鄰巷道放水孔、巷道積水區(qū)放水孔等。

1.2 煤礦井下放水孔的設計方案 首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，這種情況下就必須堅定不移的實施“有疑必探、先探后掘”的方針，在設計方案上采用立體式，即沒有重點但處處是重點的設計思想，全方位的打探孔。其次，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，這種情況下在設計思想上就有意的進行重點區(qū)域設計，在不必要的情況下可以減少探放孔，已達到安全、效益相結合。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，對于這種情況在設計上就進行定點放水孔設計，必須考慮其精度準確性，誤差必須在可控范圍內。

2 煤礦井下放水孔控制技術分析

2.1 放水孔控制范圍分析 放水孔控制范圍預計原則和處理方法。針對上述幾種情況，我國防治水規(guī)定布置探放水鉆孔必須遵循下列規(guī)定（如圖1探放水鉆孔布置示意圖）：

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。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及與煤層頂?shù)装宓拇咕嗑坏贸^1.5m。開孔位置應根據(jù)煤（巖）柱強度及完整情況保持適當距離。

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。

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。

上部存在水害威脅時，原則上不得上山施工；確需上山施工的，應當進行雙巷掘進，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(lián)絡巷，并設擋水墻。

探放水壓高于1MPa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水時，必須計算確定最小的安全距離，以保證有足夠的下套管安全距離。如不具備下套管安全距離，必須調整設計，確保套管能安全下入，否則，不準施工。（見圖1）

國家規(guī)定只是做到安全面覆蓋，然而具體的參數(shù)要求就要使用者根據(jù)具體情況進行控制設計，如總長度、孔數(shù)等等。

2.2 放水孔施工精度分析 ①范圍控制法。所謂范圍控制法，主要用于對所施工的地點一無所知的情況下使用。對這種控制施工的精度我們在實際生產(chǎn)中要求不是很高，雖然精度高能更好的確保安全，但是作為一無所知的施工狀況下，沒有參照依據(jù)精度就基本難以控制。因此，做此類施工設計時，必須做到全方位控制，施工目的明確，以安全施工控制為依據(jù)，嚴格控制各項安全指標，確保施工安全，且達到施工目的。②定點貫穿控制。這種控制一般用于目標明確、終點可控的情況下，如巷道放水，積水區(qū)放水，自身采空區(qū)放水等。這種控制要求設計人員對資料掌握準確，對測量知識熟練，以及對施工地點的巖層性質了解并能分析其走向等。這類的鉆孔控制要求如下：a在施工前要求測量人員定點放線、控制安裝鉆機，以提高鉆孔的精度。在實際施工中，由于施工地點的巖層不穩(wěn)定性，因此實際施工放線與設計數(shù)據(jù)不相一致。在實際放線控制中，其施工傾角的確定必須由地質人員根據(jù)現(xiàn)場的巖層情況來實際確定，否則必然會出現(xiàn)終點偏差過大，成廢孔。b在施工過程中要時刻在現(xiàn)場跟蹤指導，根據(jù)鉆渣、鉆機震動頻率以及鉆機功率等各種因素調整鉆機的鉆進速度，以防止其施工過程中出現(xiàn)偏差，一般情況下是鉆機的速度越慢，其準確性越高，但是在實際生產(chǎn)過程中我們都要經(jīng)濟效益，因此控制好適宜的鉆速是定點貫穿的一個重要的條件。

2.3 放水孔使用設備的選擇 放水孔的施工質量、精度等的控制保障離不開物的因素。在放水孔施工過程中物的因素占據(jù)很大一部分，雖然在定下使用的設備后我們不能人為的改變其影響因素，但是在開始卻是人為選擇，在后卻是人的使用。因此，在施工放線設備的選擇上我們盡力的選擇穩(wěn)定性強、精度高的；然而在施工鉆孔的鉆機選擇上我們的選擇就不多了，只能根據(jù)各個煤礦現(xiàn)有的鉆機來選擇，為了施工的效益及安全性，鉆機也必須向穩(wěn)定性強、精度高的方向靠攏。

3 結束語

我國煤礦防治水工作責任重大，煤礦水災事故嚴重危及礦工生命財產(chǎn)安全，放水孔的施工控制尤為重要。因此，提高煤礦井下放水孔施工控制的實用性及精度，對我國煤礦防治水工程意義重大。

參考文獻：

[1]王坤.老塘水探放孔在煤層鉆進過程中的防塌孔技術[J].能源技術與管理，2013（06）.

[2]黃沖霄.失控放水孔的封堵技術[J].中州煤炭，2005（04）.

[3]于殿江.巷道放水孔疏干方法[J].化工礦山技術，1984（01）.endprint

摘要：多年來，煤礦井下放水孔的施工控制是決定煤礦安全及效益的重要手段。文章分析了煤礦井下放水孔的分類及設計方案，對各種情況下的放水孔控制技術進行了探討。

關鍵詞：井下 放水孔 控制

1 煤礦井下放水孔的分類及設計方案

1.1 煤礦井下放水孔的分類 根據(jù)作用可分為三大類：首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，如采掘活動前方為幾十年或幾百年前的老窯范圍，根據(jù)水文地質資料推論采掘活動前方有地下河、陷落柱、溶洞等地質構造。其次，根據(jù)資料已知采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，如近期關閉且調查清楚的小煤窯、自身采動造成的采空區(qū)等。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，如相鄰巷道放水孔、巷道積水區(qū)放水孔等。

1.2 煤礦井下放水孔的設計方案 首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，這種情況下就必須堅定不移的實施“有疑必探、先探后掘”的方針，在設計方案上采用立體式，即沒有重點但處處是重點的設計思想，全方位的打探孔。其次，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，這種情況下在設計思想上就有意的進行重點區(qū)域設計，在不必要的情況下可以減少探放孔，已達到安全、效益相結合。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，對于這種情況在設計上就進行定點放水孔設計，必須考慮其精度準確性，誤差必須在可控范圍內。

2 煤礦井下放水孔控制技術分析

2.1 放水孔控制范圍分析 放水孔控制范圍預計原則和處理方法。針對上述幾種情況，我國防治水規(guī)定布置探放水鉆孔必須遵循下列規(guī)定（如圖1探放水鉆孔布置示意圖）：

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。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及與煤層頂?shù)装宓拇咕嗑坏贸^1.5m。開孔位置應根據(jù)煤（巖）柱強度及完整情況保持適當距離。

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。

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。

上部存在水害威脅時，原則上不得上山施工；確需上山施工的，應當進行雙巷掘進，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(lián)絡巷，并設擋水墻。

探放水壓高于1MPa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水時，必須計算確定最小的安全距離，以保證有足夠的下套管安全距離。如不具備下套管安全距離，必須調整設計，確保套管能安全下入，否則，不準施工。（見圖1）

國家規(guī)定只是做到安全面覆蓋，然而具體的參數(shù)要求就要使用者根據(jù)具體情況進行控制設計，如總長度、孔數(shù)等等。

2.2 放水孔施工精度分析 ①范圍控制法。所謂范圍控制法，主要用于對所施工的地點一無所知的情況下使用。對這種控制施工的精度我們在實際生產(chǎn)中要求不是很高，雖然精度高能更好的確保安全，但是作為一無所知的施工狀況下，沒有參照依據(jù)精度就基本難以控制。因此，做此類施工設計時，必須做到全方位控制，施工目的明確，以安全施工控制為依據(jù)，嚴格控制各項安全指標，確保施工安全，且達到施工目的。②定點貫穿控制。這種控制一般用于目標明確、終點可控的情況下，如巷道放水，積水區(qū)放水，自身采空區(qū)放水等。這種控制要求設計人員對資料掌握準確，對測量知識熟練，以及對施工地點的巖層性質了解并能分析其走向等。這類的鉆孔控制要求如下：a在施工前要求測量人員定點放線、控制安裝鉆機，以提高鉆孔的精度。在實際施工中，由于施工地點的巖層不穩(wěn)定性，因此實際施工放線與設計數(shù)據(jù)不相一致。在實際放線控制中，其施工傾角的確定必須由地質人員根據(jù)現(xiàn)場的巖層情況來實際確定，否則必然會出現(xiàn)終點偏差過大，成廢孔。b在施工過程中要時刻在現(xiàn)場跟蹤指導，根據(jù)鉆渣、鉆機震動頻率以及鉆機功率等各種因素調整鉆機的鉆進速度，以防止其施工過程中出現(xiàn)偏差，一般情況下是鉆機的速度越慢，其準確性越高，但是在實際生產(chǎn)過程中我們都要經(jīng)濟效益，因此控制好適宜的鉆速是定點貫穿的一個重要的條件。

2.3 放水孔使用設備的選擇 放水孔的施工質量、精度等的控制保障離不開物的因素。在放水孔施工過程中物的因素占據(jù)很大一部分，雖然在定下使用的設備后我們不能人為的改變其影響因素，但是在開始卻是人為選擇，在后卻是人的使用。因此，在施工放線設備的選擇上我們盡力的選擇穩(wěn)定性強、精度高的；然而在施工鉆孔的鉆機選擇上我們的選擇就不多了，只能根據(jù)各個煤礦現(xiàn)有的鉆機來選擇，為了施工的效益及安全性，鉆機也必須向穩(wěn)定性強、精度高的方向靠攏。

3 結束語

我國煤礦防治水工作責任重大，煤礦水災事故嚴重危及礦工生命財產(chǎn)安全，放水孔的施工控制尤為重要。因此，提高煤礦井下放水孔施工控制的實用性及精度，對我國煤礦防治水工程意義重大。

參考文獻：

[1]王坤.老塘水探放孔在煤層鉆進過程中的防塌孔技術[J].能源技術與管理，2013（06）.

[2]黃沖霄.失控放水孔的封堵技術[J].中州煤炭，2005（04）.

[3]于殿江.巷道放水孔疏干方法[J].化工礦山技術，1984（01）.endprint

摘要：多年來，煤礦井下放水孔的施工控制是決定煤礦安全及效益的重要手段。文章分析了煤礦井下放水孔的分類及設計方案，對各種情況下的放水孔控制技術進行了探討。

關鍵詞：井下 放水孔 控制

1 煤礦井下放水孔的分類及設計方案

1.1 煤礦井下放水孔的分類 根據(jù)作用可分為三大類：首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，如采掘活動前方為幾十年或幾百年前的老窯范圍，根據(jù)水文地質資料推論采掘活動前方有地下河、陷落柱、溶洞等地質構造。其次，根據(jù)資料已知采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，如近期關閉且調查清楚的小煤窯、自身采動造成的采空區(qū)等。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，如相鄰巷道放水孔、巷道積水區(qū)放水孔等。

1.2 煤礦井下放水孔的設計方案 首先，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是其位置、形態(tài)及其危險程度一無所知，這種情況下就必須堅定不移的實施“有疑必探、先探后掘”的方針，在設計方案上采用立體式，即沒有重點但處處是重點的設計思想，全方位的打探孔。其次，根據(jù)資料確定采掘活動前方有水患，但是只知其位置及其危險程度，其他如大小范圍、現(xiàn)在形態(tài)等一無所知，這種情況下在設計思想上就有意的進行重點區(qū)域設計，在不必要的情況下可以減少探放孔，已達到安全、效益相結合。第三，根據(jù)資料及現(xiàn)場勘查能確定采掘活動前方有水患，且其位置、形態(tài)及其危險程度均能判定，對于這種情況在設計上就進行定點放水孔設計，必須考慮其精度準確性，誤差必須在可控范圍內。

2 煤礦井下放水孔控制技術分析

2.1 放水孔控制范圍分析 放水孔控制范圍預計原則和處理方法。針對上述幾種情況，我國防治水規(guī)定布置探放水鉆孔必須遵循下列規(guī)定（如圖1探放水鉆孔布置示意圖）：

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。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及與煤層頂?shù)装宓拇咕嗑坏贸^1.5m。開孔位置應根據(jù)煤（巖）柱強度及完整情況保持適當距離。

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。

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。

上部存在水害威脅時，原則上不得上山施工；確需上山施工的，應當進行雙巷掘進，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(lián)絡巷，并設擋水墻。

探放水壓高于1MPa的充水斷層水、含水層水及陷落柱水時，必須計算確定最小的安全距離，以保證有足夠的下套管安全距離。如不具備下套管安全距離，必須調整設計，確保套管能安全下入，否則，不準施工。（見圖1）

國家規(guī)定只是做到安全面覆蓋，然而具體的參數(shù)要求就要使用者根據(jù)具體情況進行控制設計，如總長度、孔數(shù)等等。

2.2 放水孔施工精度分析 ①范圍控制法。所謂范圍控制法，主要用于對所施工的地點一無所知的情況下使用。對這種控制施工的精度我們在實際生產(chǎn)中要求不是很高，雖然精度高能更好的確保安全，但是作為一無所知的施工狀況下，沒有參照依據(jù)精度就基本難以控制。因此，做此類施工設計時，必須做到全方位控制，施工目的明確，以安全施工控制為依據(jù)，嚴格控制各項安全指標，確保施工安全，且達到施工目的。②定點貫穿控制。這種控制一般用于目標明確、終點可控的情況下，如巷道放水，積水區(qū)放水，自身采空區(qū)放水等。這種控制要求設計人員對資料掌握準確，對測量知識熟練，以及對施工地點的巖層性質了解并能分析其走向等。這類的鉆孔控制要求如下：a在施工前要求測量人員定點放線、控制安裝鉆機，以提高鉆孔的精度。在實際施工中，由于施工地點的巖層不穩(wěn)定性，因此實際施工放線與設計數(shù)據(jù)不相一致。在實際放線控制中，其施工傾角的確定必須由地質人員根據(jù)現(xiàn)場的巖層情況來實際確定，否則必然會出現(xiàn)終點偏差過大，成廢孔。b在施工過程中要時刻在現(xiàn)場跟蹤指導，根據(jù)鉆渣、鉆機震動頻率以及鉆機功率等各種因素調整鉆機的鉆進速度，以防止其施工過程中出現(xiàn)偏差，一般情況下是鉆機的速度越慢，其準確性越高，但是在實際生產(chǎn)過程中我們都要經(jīng)濟效益，因此控制好適宜的鉆速是定點貫穿的一個重要的條件。

2.3 放水孔使用設備的選擇 放水孔的施工質量、精度等的控制保障離不開物的因素。在放水孔施工過程中物的因素占據(jù)很大一部分，雖然在定下使用的設備后我們不能人為的改變其影響因素，但是在開始卻是人為選擇，在后卻是人的使用。因此，在施工放線設備的選擇上我們盡力的選擇穩(wěn)定性強、精度高的；然而在施工鉆孔的鉆機選擇上我們的選擇就不多了，只能根據(jù)各個煤礦現(xiàn)有的鉆機來選擇，為了施工的效益及安全性，鉆機也必須向穩(wěn)定性強、精度高的方向靠攏。

3 結束語

我國煤礦防治水工作責任重大，煤礦水災事故嚴重危及礦工生命財產(chǎn)安全，放水孔的施工控制尤為重要。因此，提高煤礦井下放水孔施工控制的實用性及精度，對我國煤礦防治水工程意義重大。

參考文獻：

[1]王坤.老塘水探放孔在煤層鉆進過程中的防塌孔技術[J].能源技術與管理，2013（06）.

[2]黃沖霄.失控放水孔的封堵技術[J].中州煤炭，2005（04）.

[3]于殿江.巷道放水孔疏干方法[J].化工礦山技術，1984（01）.endprint