礦井老空探放水的方法和措施

水害是礦井五大自然災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。各級(jí)事故通報(bào)表明，透水事故是主要的重特大事故類型之一。沒有造成人員傷亡的驚險(xiǎn)未遂事故以及一般事故也常有發(fā)生。

礦井開采范圍內(nèi)和周邊的老空(即采空區(qū)、老窯或已報(bào)廢的井巷)積水是主要的水患，透水事故主要就源于老空積水。探放水是防止透水事故的有效措施，煤礦以及非煤礦山都必須做好探放水工作。本文主要探討老空探放水的方法和措施。

一、 收集有關(guān)水文地質(zhì)資料

每個(gè)采掘工作面開工之前，礦井必須組織有關(guān)人員查閱有關(guān)資料并進(jìn)行現(xiàn)場勘察，盡最大可能查清采掘范圍內(nèi)以及周邊老空的積水情況，進(jìn)行安全論證。對(duì)存在的積水盡可能采取措施排干;如果無法排干或經(jīng)濟(jì)上不合理，則必須將積水情況標(biāo)注在采掘工程平面圖上;如果存在老空，由于人員無法進(jìn)入調(diào)查的，老空范圍也必須標(biāo)注。存在以下情況之一的，都必須進(jìn)行老空探(放)水：一是存在沒能排干的積水老空;二是存在老空，但無法確認(rèn)有否積水;三是不能確認(rèn)沒有老空。

二、確定探水線

井下探水時(shí)，必須從探水線(探水起點(diǎn))開始，探水前進(jìn)。探水線應(yīng)根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、水文地質(zhì)條件及其資料的可靠程度，以及采空區(qū)、巷道受礦山壓力的破壞情況等因素確定。

對(duì)本礦開采所造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)，其邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過1MPa，探水線至積水區(qū)的最小距離：在煤層中不得少于30m，在巖層中不得少于20m。

對(duì)本礦井的積水區(qū)，雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置時(shí)，探水線至推斷的積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m。

對(duì)有圖紙資料可查的老窯，探水線至老窯邊界的最小距離不得小于60m;對(duì)沒有圖紙資料可查的老窯，可根據(jù)本礦井已了解到的開采最低水平，作為預(yù)測的可疑區(qū)，必要時(shí)可先進(jìn)行物探控制可疑區(qū)，再由可疑區(qū)向外推100m作為探水線。

三、探水巷道的布置

巷道掘進(jìn)的，以所掘巷道作為探水巷;回采工作面，一般以開切眼(天井、上山)作為探水巷道。探水巷的斷面規(guī)格應(yīng)能便于施工和人員避災(zāi)。

四、探水鉆孔的布置

探水鉆孔一般應(yīng)呈扇形布置于巷道前方，其布置包括個(gè)數(shù)、方向、傾角、深度。以下主要介紹與深度有關(guān)的幾個(gè)參數(shù)的確定(圖表見下頁)。

1、超前距離：探水時(shí)從探水線開始向前方打鉆孔，常是探水一掘進(jìn)一再探水一再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行。而探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面一段距離，該段距離稱超前距離。超前距離可參照下表確定。

2、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，即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。

3、允許掘進(jìn)距離：經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可安全掘進(jìn)的長度稱允許掘進(jìn)距離。

4、鉆孔密度：允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上，探水鉆孔之間的間距。一般不超過3m，以免漏掉積水區(qū)。

五、探水設(shè)備

礦井配備鉆孔能力足夠的探水鉆，是探水工作的基本保障。沒有探水鉆，探水的計(jì)劃、規(guī)劃都將落空。

目前，不少礦井(尤其是煤礦)沒有配備探水鉆。據(jù)了解，主要問題在于客觀方面，即探水主要工作量所在的開切眼(天井)一般空間較小而且傾角較大，這就要求探水鉆要輕便。而市場上探水鉆大都不僅價(jià)位高(少則六、七千元，多則三、四萬元以上)，而且重量大(100kg以上)、需要輔助的鉆架系統(tǒng)、電壓高(380V或660V)或需要高壓氣，搬遷、操作都不方便。據(jù)了解，有的礦井配備了一種手持式探水電鉆(電壓127V)，重量與普通煤電鉆差不多，操作方便，有了這類探水鉆，這一問題便可得到解決。

所配備的探水鉆，其所能達(dá)到的鉆孔深度應(yīng)能滿足前述要求。假設(shè)采煤工作面所在的煤層為中厚煤層(厚度1.3m～1.5m)，積水區(qū)的水壓小于0.5Mpa(50m水柱高)，探水巷(開切眼)寬度為1.6m～2.0m，每掘進(jìn)2個(gè)循環(huán)(循環(huán)進(jìn)尺1.5m)進(jìn)行一次探水鉆孔，則：允許掘進(jìn)距離為3m，超前距離和幫距均為15m，據(jù)此計(jì)算可得探水鉆孔中孔深度為18m(3m+15m)、邊孔(斜孔)深度為23.4m。欲配備的探水鉆鉆孔能力，應(yīng)根據(jù)礦井具體情況，分煤層和巖層估算出最大的鉆孔深度，一般應(yīng)按煤層中鉆孔深度不少于25m或30m、巖層中鉆孔深度不少于10m的配備。

六 、安全措施

安全措施應(yīng)包括：排水設(shè)備的維護(hù)制度，保持正常排水;水溝、水倉的清理制度，保持流水暢通;流水路線;巷道維護(hù)制度;安全躲避硐;通風(fēng)方法和瓦斯檢查制度;通訊方法和工具;避災(zāi)路線;鉆機(jī)安裝及鉆機(jī)操作的安全措施。探到積水區(qū)需要放水的，應(yīng)制定放水安全措施。

七、結(jié)束語

1、對(duì)回采工作面，如果上回風(fēng)巷已失修(報(bào)廢)，人員無法進(jìn)入檢查，回采過程，必須沿走向每間隔一段距離進(jìn)行探(放)水，以防上部巷道中局部積水而引發(fā)事故，一旦斜巷穿透積水區(qū)，只要有(1～2)m3的積水，就足以造成人員傷亡。這一點(diǎn)，應(yīng)予以足夠的重視。(安全管理交流-www.riskmw.com)

2、堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的同時(shí)，對(duì)不能完全確定沒有透水危險(xiǎn)的，也應(yīng)進(jìn)行探水前進(jìn)。某礦擴(kuò)建時(shí)，主、副斜井已在+615m片盤連通，主斜井并已由+615m交岔點(diǎn)往下開掘了一段。后來的斜井延深施工順序?yàn)楦毙本?615m～+580m(往下掘進(jìn))→+580m通道、車場→主斜井+580m～+615m(往上掘進(jìn))。延深工程開工前，該礦了解不到主斜井+615m以下具體已開掘了幾米(由于時(shí)間間隔較久，原直接有關(guān)人員均已離礦又無移交這一方面的圖紙資料)，只是聽說好象掘了一小段，就派人勘察了現(xiàn)場，現(xiàn)場情形為：+615m交岔點(diǎn)(牛鼻子面)往下二、三米就積滿了淤泥、矸石、雜物，淤泥已基本硬結(jié)，再往下看(人員無法走下去)正前方的“迎頭”(距牛鼻子面六、七米)有豎面，很象是巖壁迎頭。因此，覺得是只向下開掘了六、七米。一天，主斜井向上掘至距離+615m牛鼻子面二十來米時(shí)，爆破員接通發(fā)爆器電源后，聽到的不僅有爆破聲，緊接著還有不知怎么回事的近似山洪爆發(fā)聲，沒等他們反應(yīng)過來，從“天”而降的泥漿流順著斜井已沖到了他們所在的+580m車場(爆破前，施工人員均撤至車場)，頓時(shí)整個(gè)車場底板充滿了淤泥(平均積高近0.4m)。原來，主斜井已向下開掘了二十多米，并已積滿淤泥。當(dāng)時(shí)如果有采取探水措施，就不會(huì)有這令人后怕的驚人一幕。

3、接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、?dǎo)水陷落柱、有出水可能的鉆孔、溶洞等可能透水的地點(diǎn)，也應(yīng)確定探水線進(jìn)行探水。