矿井老空探放水的方法和措施

矿井老空探放水的方法和措施
　水害是矿井五大自然灾害之一，严重威胁着矿井的安全生产。各级事故通报表明，透水事故是主要的重特大事故类型之一。没有造成人员伤亡的惊险未遂事故以及一般事故也常有发生。
　　矿井开采范围内和周边的老空(即采空区、老窑或已报废的井巷)积水是主要的水患，透水事故主要就源于老空积水。探放水是防止透水事故的有效措施，煤矿以及非煤矿山都必须做好探放水工作。本文主要探讨老空探放水的方法和措施。
　　一、 收集有关水文地质资料
　　每个采掘工作面开工之前，矿井必须组织有关人员查阅有关资料并进行现场勘察，尽最大可能查清采掘范围内以及周边老空的积水情况，进行安全论证。对存在的积水尽可能采取措施排干;如果无法排干或经济上不合理，则必须将积水情况标注在采掘工程平面图上;如果存在老空，由于人员无法进入调查的，老空范围也必须标注。存在以下情况之一的，都必须进行老空探(放)水：一是存在没能排干的积水老空;二是存在老空，但无法确认有否积水;三是不能确认没有老空。

　　二、确定探水线
　　井下探水时，必须从探水线(探水起点)开始，探水前进。探水线应根据积水区的位置、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度，以及采空区、巷道受矿山压力的破坏情况等因素确定。
　　对本矿开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位置准确，水压不超过1MPa，探水线至积水区的最小距离：在煤层中不得少于30m，在岩层中不得少于20m。
　　对本矿井的积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置时，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。
　　对有图纸资料可查的老窑，探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m;对没有图纸资料可查的老窑，可根据本矿井已了解到的开采最低水平，作为预测的可疑区，必要时可先进行物探控制可疑区，再由可疑区向外推100m作为探水线。
　　三、探水巷道的布置
　　巷道掘进的，以所掘巷道作为探水巷;回采工作面，一般以开切眼(天井、上山)作为探水巷道。探水巷的断面规格应能便于施工和人员避灾。
　　四、探水钻孔的布置
　　探水钻孔一般应呈扇形布置于巷道前方，其布置包括个数、方向、倾角、深度。以下主要介绍与深度有关的几个参数的确定(图表见下页)。
　　1、超前距离：探水时从探水线开始向前方打钻孔，常是探水一掘进一再探水一再掘进，循环进行。而探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离，该段距离称超前距离。超前距离可参照下表确定。
　　2、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距离相同。
　　3、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度称允许掘进距离。
　　4、钻孔密度：允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间的间距。一般不超过3m，以免漏掉积水区。
　　五、探水设备
　　矿井配备钻孔能力足够的探水钻，是探水工作的基本保障。没有探水钻，探水的计划、规划都将落空。
　　目前，不少矿井(尤其是煤矿)没有配备探水钻。据了解，主要问题在于客观方面，即探水主要工作量所在的开切眼(天井)一般空间较小而且倾角较大，这就要求探水钻要轻便。而市场上探水钻大都不仅价位高(少则六、七千元，多则三、四万元以上)，而且重量大(100kg以上)、需要辅助的钻架系统、电压高(380V或660V)或需要高压气，搬迁、操作都不方便。据了解，有的矿井配备了一种手持式探水电钻(电压127V)，重量与普通煤电钻差不多，操作方便，有了这类探水钻，这一问题便可得到解决。
　　所配备的探水钻，其所能达到的钻孔深度应能满足前述要求。假设采煤工作面所在的煤层为中厚煤层(厚度1.3m～1.5m)，积水区的水压小于0.5Mpa(50m水柱高)，探水巷(开切眼)宽度为1.6m～2.0m，每掘进2个循环(循环进尺1.5m)进行一次探水钻孔，则：允许掘进距离为3m，超前距离和帮距均为15m，据此计算可得探水钻孔中孔深度为18m(3m+15m)、边孔(斜孔)深度为23.4m。欲配备的探水钻钻孔能力，应根据矿井具体情况，分煤层和岩层估算出最大的钻孔深度，一般应按煤层中钻孔深度不少于25m或30m、岩层中钻孔深度不少于10m的配备。
　　六 、安全措施
　　安全措施应包括：排水设备的维护制度，保持正常排水;水沟、水仓的清理制度，保持流水畅通;流水路线;巷道维护制度;安全躲避硐;通风方法和瓦斯检查制度;通讯方法和工具;避灾路线;钻机安装及钻机操作的安全措施。探到积水区需要放水的，应制定放水安全措施。
　　七、结束语
　　1、对回采工作面，如果上回风巷已失修(报废)，人员无法进入检查，回采过程，必须沿走向每间隔一段距离进行探(放)水，以防上部巷道中局部积水而引发事故，一旦斜巷穿透积水区，只要有(1～2)m3的积水，就足以造成人员伤亡。这一点，应予以足够的重视。(安全管理交流-www.riskmw.com)
　　2、坚持“有疑必探，先探后掘”的同时，对不能完全确定没有透水危险的，也应进行探水前进。某矿扩建时，主、副斜井已在+615m片盘连通，主斜井并已由+615m交岔点往下开掘了一段。后来的斜井延深施工顺序为副斜井+615m～+580m(往下掘进)→+580m通道、车场→主斜井+580m～+615m(往上掘进)。延深工程开工前，该矿了解不到主斜井+615m以下具体已开掘了几米(由于时间间隔较久，原直接有关人员均已离矿又无移交这一方面的图纸资料)，只是听说好象掘了一小段，就派人勘察了现场，现场情形为：+615m交岔点(牛鼻子面)往下二、三米就积满了淤泥、矸石、杂物，淤泥已基本硬结，再往下看(人员无法走下去)正前方的“迎头”(距牛鼻子面六、七米)有竖面，很象是岩壁迎头。因此，觉得是只向下开掘了六、七米。一天，主斜井向上掘至距离+615m牛鼻子面二十来米时，爆破员接通发爆器电源后，听到的不仅有爆破声，紧接着还有不知怎么回事的近似山洪爆发声，没等他们反应过来，从“天”而降的泥浆流顺着斜井已冲到了他们所在的+580m车场(爆破前，施工人员均撤至车场)，顿时整个车场底板充满了淤泥(平均积高近0.4m)。原来，主斜井已向下开掘了二十多米，并已积满淤泥。当时如果有采取探水措施，就不会有这令人后怕的惊人一幕。
　　3、接近含水层、导水断层、导水陷落柱、有出水可能的钻孔、溶洞等可能透水的地点，也应确定探水线进行探水。