鉆孔探放水技術(shù)在道清煤礦北斜井復(fù)采區(qū)防治水中的應(yīng)用

李濤 許大會(huì)（通化礦業(yè)集團(tuán)公司道清煤礦，吉林 白山 134301）

鉆孔探放水技術(shù)在道清煤礦北斜井復(fù)采區(qū)防治水中的應(yīng)用

李濤 許大會(huì)（通化礦業(yè)集團(tuán)公司道清煤礦，吉林 白山 134301）

由于資源接近枯竭，為了延長礦井服務(wù)年限，對(duì)+ 165/-55m原舊法巷柱采煤法，進(jìn)行水力復(fù)采。為了查明工作區(qū)（上部）的含水構(gòu)造，含水層、積水層、老窯積水等水體，其具體位置、含水量等基本情況，然后有效的排水，在施工前消除施工前消除施工過程中可能因水災(zāi)引起的安全隱患，確保安全生產(chǎn)、施工。本文以采區(qū)上部宏興煤礦小井，探放水工作為實(shí)例，對(duì)鉆孔探放技術(shù)在防治水工作中的應(yīng)用作了分析探討。

探放水；鉆孔設(shè)計(jì)；老空水

1 水文地質(zhì)

該區(qū)為已采區(qū)二次復(fù)采，先期開采后經(jīng)多年冒落、沉積、壓實(shí)，其原有巖體中含水層、隔水層均遭到破壞，導(dǎo)致巖層中含水逐漸滲到下部，隨開采活動(dòng)而滲出。該區(qū)上部有宏興煤礦地方小井，宏興煤礦最低生產(chǎn)標(biāo)高為+230。對(duì)現(xiàn)復(fù)采區(qū)構(gòu)成水害威脅的可能。預(yù)計(jì)該礦最大涌水量60m3/h（汛期）、正常涌水量30m3/h、最小涌水量10m3/h。根據(jù)探放水工作未發(fā)現(xiàn)較大的水體。該礦充水因素主要為：地表水滲入，伴隨裂隙水、老巷水。

2 探放老空水的方法及措施

2.1 收集有關(guān)水文地質(zhì)資料，關(guān)鍵是探放水對(duì)象調(diào)查

2.2 水的性質(zhì)

經(jīng)調(diào)查該區(qū)上部為宏興煤礦老窯水和本區(qū)采空區(qū)積水

2.3 積水范圍、積水量

積水范圍預(yù)計(jì)：根據(jù)宏興煤礦井下實(shí)際采掘工程巷道、采空區(qū)邊界范圍、深部界線預(yù)計(jì)積水范圍，積水范圍為：經(jīng)實(shí)地調(diào)查和測量，涌水點(diǎn)有兩個(gè)，其中宏興煤礦+230大巷一石門附近有一個(gè)，本部區(qū)上部+197舊巷有一個(gè)，這兩個(gè)涌水點(diǎn)涌水量均為5m3／h。

2.4 積水線、探水線、警戒線的確定

⑴根據(jù)宏興煤礦井下實(shí)際采掘工程巷道、采空區(qū)邊界范圍、深部界線圈定積水線。

⑵探水線：沿積水線外推30米的距離劃一條線即為探水線。

⑶警戒線：由探水線外推30米的距離劃一條線即為探放水警戒線。

2.5 探放水方法

⑴針對(duì)+197上部舊巷涌水點(diǎn)實(shí)際情況，采用掘送探水上山，實(shí)行雙上山掘進(jìn)，其中一條超前探水和匯水；另一條用來安全撤人。雙巷每隔30米掘一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水墻。超前探水上山掘至距+197舊巷40米處停止前進(jìn)。利用專用探水鉆機(jī)打鉆進(jìn)行探放水工作。

3 探放水鉆孔設(shè)計(jì)

3.1 鉆機(jī)型號(hào)：TXU-75A型液壓式鉆機(jī)

3.2 鉆機(jī)布置及其參數(shù)：鉆孔布置見

（1）超前距

式中a－超前距，m；

A－安全系數(shù)，一般取2-4；最大取4

L－巷道跨度，取2.6m；

P－水頭壓力，取490kpa；

Kp－煤的抗張強(qiáng)度，取98kpa。

（2）允許掘進(jìn)距離

經(jīng)探水后，證實(shí)無水害威脅后，可安全掘進(jìn)的距離。

式中L允許—允許掘進(jìn)距離m；

L孔深—最短的孔長度（水平投影長度），設(shè)計(jì)取25～40m；

a—超前距，m。

（3）鉆孔密度（孔間距）

鉆孔密度指，垂距鉆孔布置從平面和剖面上均成扇形，終孔位置以滿足平距3米為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5米。

（4）幫距

為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離，其值應(yīng)與超前距離相同，有時(shí)可略比超前距離小1～2m。幫距設(shè)計(jì)取20m。

（5）鉆孔深度

探水孔終孔位置始終要超前掘進(jìn)工作面一段距離，一般采用20m。經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可安全掘進(jìn)即超前距的長度為20m。因此，探水鉆孔的距離，長鉆為80～120m，短鉆為25～40m。本文主要說明短鉆在探放水中的獨(dú)特作用。

短鉆鉆孔超前距、幫距、允許掘進(jìn)距離示意圖見圖一。

4 探水設(shè)備的選擇

4.1 探放水設(shè)備依據(jù)

煤礦配備的探放水設(shè)備必須能用于井下探水、放水，必須有防爆及煤安標(biāo)準(zhǔn)。選擇的主要依據(jù)是鉆孔直徑、深度及所需鉆取得圍巖力學(xué)性質(zhì)等。

4.2 井下探放水設(shè)備型號(hào)及數(shù)量

探水工程設(shè)備TXU-75A型液壓式鉆機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)使用1臺(tái)備用。TXU-75A型液壓式鉆機(jī)最大鉆進(jìn)深度70米，開孔直徑76 mm，終孔直徑75mm，鉆孔角度00-3600度，配備動(dòng)力4kW

5 問題及意見

煤礦探放水只是煤礦水災(zāi)防治技術(shù)的一種，另外還有物探、化探等綜合探測技術(shù)，查明宏興煤礦采區(qū)水文地質(zhì)條件；凡水文地質(zhì)條件不清楚的區(qū)域，均可采用鉆探等。

對(duì)礦井井下存在老空區(qū)應(yīng)采用先進(jìn)的探測方法準(zhǔn)確探明其位置及特征，對(duì)宏興煤礦采空區(qū)積水要重點(diǎn)進(jìn)行探測排放；在地面無法查明礦井水文地質(zhì)構(gòu)造和充水因素時(shí)，必須堅(jiān)持有疑必探。

6 結(jié)語

水患防治在我礦是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，即使上述提出的各項(xiàng)措施都落實(shí)到位，但也應(yīng)做到，禁止違法越層越界開采：禁止破壞防水保安煤柱。開展以水患害為重點(diǎn)的隱患排查工作，嚴(yán)密防范水災(zāi)事故：加強(qiáng)對(duì)水害防治工作監(jiān)督，嚴(yán)厲打擊違法違規(guī)生產(chǎn)行為。在實(shí)際工作中需要時(shí)刻注意，不可疏忽大意。