防突水安全技術(shù)措施

1、防突水安全技術(shù)措施為認(rèn)真貫徹落實(shí)煤礦安全規(guī)程和煤礦防治水規(guī)定的有關(guān)要求，深刻汲取同煤集團(tuán)姜家灣煤礦“4.19”重大事故教訓(xùn)，為做好我礦防治水工作，本著“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的工作原則，防治水措施，確保安全生產(chǎn)確保安全生產(chǎn)，特根據(jù)我礦實(shí)際編制礦井防突水安全技術(shù)措施。一、礦井水害事故易發(fā)生的地點(diǎn) 我礦井下易發(fā)生突水事故的地點(diǎn)是礦井正常生產(chǎn)的采煤、掘進(jìn)工作面。在生產(chǎn)過(guò)程中與地表水、地下水或老空水 溝通時(shí)，就會(huì)發(fā)生突水事故。 1、采煤工作面向前推進(jìn)，采空區(qū)頂板自然垮落，自下而上形成了垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶和彎曲下沉帶。垮落帶及裂 隙帶遇到強(qiáng)含水層或老空區(qū)、老窯、老巷道積水，水會(huì)沿裂隙帶空隙流入井

2、下，造成突水事故。若導(dǎo)水裂縫帶高度到達(dá)地表，與地表的季節(jié)性河流、塌陷坑貫通，也會(huì)造成突水事故。 2、采煤工作面遇到封孔質(zhì)量不好的鉆孔，穿透含水巖層的鉆孔在采煤過(guò)程中采取的防范措施不力，也會(huì)造成透水事故。 3、掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過(guò)程中，遇到情況不清的老窯水、采空區(qū)水、老巷道積水、鉆孔水、斷層水、陷落柱水、石灰 巖溶洞水、砂巖水等，同樣是易發(fā)生透水事故的地點(diǎn)。二、突水因素分析 采掘過(guò)程中，造成底板突水的因素是多方面的，是多種因素綜合作用的結(jié)果根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)及有關(guān)理論分析，認(rèn)為影響底板突水的因素主要有以下幾個(gè)方面。 1.礦壓采礦過(guò)程中的礦山壓力，對(duì)工作面底板具有嚴(yán)重的破壞作用，產(chǎn)生新裂隙，并“活化”

3、原有斷裂，導(dǎo)致底板突水隨著采煤工作面的推進(jìn)，底板任一斷面總是經(jīng)歷超前支撐壓力壓縮破壞、采后懸頂卸壓膨脹破壞、采空區(qū)周邊剪切破壞、最后頂板冒落壓實(shí)的再受壓過(guò)程其中采空區(qū)卸壓膨脹及其周邊剪切對(duì)底板破壞最嚴(yán)重，產(chǎn)生的裂隙最多礦壓對(duì)底板的破壞程度是不一樣的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，工作面初壓及周期來(lái)壓時(shí)頂板懸頂面積最大，工作面周?chē)后w的支撐壓力及煤壁處的剪切力達(dá)到最大值，煤層底板最易造成破壞，底板最易突水。礦壓對(duì)底板的破壞作用與工作面頂板巖性有關(guān)工作面頂板巖層越不易冒落，礦壓對(duì)底板的破壞作用越明顯，工作面越易出水礦壓的破壞作用不顯著，與底板出水不明顯所以對(duì)頂板不易冒落的工作面要及時(shí)采取措施，減少礦壓的破壞作用 2

4、.斷裂斷裂構(gòu)造是突水的主要因素之一，綜合分析其作用主要有：(1)斷裂構(gòu)造的存在破壞了底板完整性，降低了底板的強(qiáng)度(2)斷層上下兩盤(pán)錯(cuò)動(dòng)的結(jié)果，縮短了煤層與含水層的距離，甚至使煤層與含水層直接對(duì)口(3)斷裂帶破碎、軟弱，易形成導(dǎo)水通道(4)斷層帶充水成為充水帶，更使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化一般情況下，在斷層交叉復(fù)合部位、尖滅端、拐彎處、向斜軸部、轉(zhuǎn)折端及隱伏裂隙存在的工作面因應(yīng)力集中，易造成底板破壞突水，是預(yù)防的重點(diǎn) 3.隔水層隔水層對(duì)突水起阻擋作用，其阻水能力是由其厚度、巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度決定的厚度越大，越不易出水其巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度是控制底板巖層受采動(dòng)影響的重要因素當(dāng)煤層底板巖層軟硬相間時(shí)，不易形

5、成裂隙；當(dāng)?shù)装鍘r層自近(煤層)而遠(yuǎn)，強(qiáng)度由弱到強(qiáng)時(shí)，巖層間易形成采動(dòng)裂隙。煤層到底板含水層之間的距離由采礦破壞深度、有效隔水層厚度及導(dǎo)高三部分組成(導(dǎo)高是承壓水沿煤層底板導(dǎo)水裂隙上升的高度)起阻水作用的主要是有效隔水層厚度如果礦壓對(duì)底板破壞深度大，導(dǎo)高又大，則有效隔水層厚度相對(duì)減小，工作面底板就容易出水因而我們只有采取防治水措施，減少礦壓對(duì)底板的破壞深度，減小導(dǎo)高，才能增加有效隔水層厚度，預(yù)防出水。 4.含水層含水層的富水性及水壓對(duì)工作面底板突水具有重要作用。含水層的富水性是突水大小的物質(zhì)基礎(chǔ)，它決定著突水后水害的規(guī)模及對(duì)礦井的威脅程度富水性與其巖溶裂隙發(fā)育程度、逕流條件、構(gòu)造發(fā)育情況及埋藏深

6、度等因素有關(guān)。含水層的水壓是工作面底板突水的動(dòng)力，表現(xiàn)為靜水壓力及動(dòng)水壓力兩種形式未突水前表現(xiàn)為靜水壓力，靜水壓力對(duì)隔水層裂隙具有頂劈擴(kuò)大作用，水壓愈高，作用愈顯著；出水后承壓水頭降低，含水層的水位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這是以動(dòng)水壓力為主其作用主要表現(xiàn)在出水后，裂隙被沖刷擴(kuò)大，充填物質(zhì)不斷被帶走，通道越來(lái)越暢通，出水量越來(lái)越大。綜上所述，造成工作面底板突水的因素很多，但概括起來(lái)主要有礦壓、斷裂、隔水層、含水層4個(gè)方面針對(duì)以上突水因素，因地制宜，采取相應(yīng)的防治水措施，就能有效地預(yù)防出水三、工作面底板突水防治根據(jù)以上分析，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際，我們認(rèn)為搞好底板突水防治主要從以下幾個(gè)方面入手。 1、采取措施，減少礦

7、壓對(duì)底板的破壞作用縮短工作面斜長(zhǎng)工作面斜長(zhǎng)對(duì)底板的影響，實(shí)際上是礦壓對(duì)底板的破壞深度問(wèn)題工作面斜長(zhǎng)越大，壓力越大，底板采動(dòng)破壞深度增加，工作面底板越易出水據(jù)有關(guān)資料推導(dǎo)，工作面斜長(zhǎng)與底板破壞深度可用如下關(guān)系式表示H=0.5L0.7式中：H采礦破壞深度，m；L工作面斜長(zhǎng)，m根據(jù)煤礦工作面斜長(zhǎng)與突水關(guān)系，我們認(rèn)為在不影響產(chǎn)量、回收率等問(wèn)題的基礎(chǔ)上，受奧灰水威脅的工作面斜長(zhǎng)應(yīng)不超過(guò)500 m 2、注漿改造是預(yù)防工作面突水的有效措施該技術(shù)通過(guò)地面注漿站集中造漿、注漿，井下施工注漿孔向介于煤層和奧灰強(qiáng)含水層之間的薄層灰?guī)r注漿，是預(yù)防突水的綜合防治水技術(shù)，注漿改造作用及特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)改變了

8、含水層的富水性在注漿壓力作用下，漿液沿裂隙擴(kuò)散、沉析、結(jié)石，使奧灰?guī)r溶裂隙基本上為粘土水泥漿充填，富水性大大減弱，甚至不含水。(2)切斷奧灰的補(bǔ)給通道注漿過(guò)程中，在注漿壓力作用下，漿液奧灰的聯(lián)系通道向下擴(kuò)散、沉析、縮小或堵塞通道斷面，減少或切斷了奧灰對(duì)徐灰的補(bǔ)給通道。(3)加固了底板隔水層，提高其強(qiáng)度。(4)注漿改造可消除導(dǎo)高，增加有效隔水層厚度通過(guò)注漿改造，漿液能有效地充填含水層至隔水層的導(dǎo)水裂隙，消除導(dǎo)高，使原來(lái)含水、導(dǎo)水的裂隙帶變成純隔水層，增加了有效隔水層厚度，對(duì)預(yù)防出水極為有利。 3、預(yù)防斷裂出水根據(jù)前面分析，斷裂是造成工作面底板突水的主要因素之一“逢突必?cái)唷币殉蔀槿藗兊墓沧R(shí)預(yù)防斷裂

9、出水是礦井防治水工作的主要內(nèi)容之一具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1)全面分析區(qū)域構(gòu)造特征，研究斷裂展布規(guī)律根據(jù)每個(gè)面的巷道揭露情況及鉆探資料，查明工作面斷裂分布情況，為預(yù)防斷裂出水提供依據(jù)。(2)按規(guī)定留設(shè)斷層煤柱，特別對(duì)于可能導(dǎo)水?dāng)鄬?，則需按規(guī)定留足防水煤柱。(3)分析斷裂性質(zhì)及力學(xué)特點(diǎn)，屬于張性導(dǎo)水?dāng)嗔?，在巷道穿過(guò)前，要按規(guī)定提前探查并進(jìn)行注漿加固，達(dá)到預(yù)期效果否則不能直接揭露。(4)對(duì)斷層交叉點(diǎn)、尖滅端、褶曲軸部等構(gòu)造發(fā)育地段要重點(diǎn)加固防治，預(yù)防工作面在回采過(guò)程中出水。(5)巷道穿過(guò)斷層帶時(shí)，要加強(qiáng)支護(hù)，以防滯后出水。(6)認(rèn)真研究滑動(dòng)構(gòu)造特點(diǎn)，滑動(dòng)構(gòu)造易形成“層狀”充水帶，對(duì)底板威脅面大

10、要及時(shí)分析資料，對(duì)滑動(dòng)構(gòu)造明顯的地段要重點(diǎn)防治。 4、疏水降壓水壓是造成工作面出水的重要因素，通過(guò)疏水降壓可以降低水頭壓力，減少水壓對(duì)底板的“頂劈”作用，預(yù)防出水。 5、礦井發(fā)生突水事故的預(yù)兆 掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水 加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)透水、水色發(fā)渾 有臭味、煤層發(fā)潮發(fā)暗、有害氣體增加等。四、探放水鉆孔設(shè)計(jì) 為了落實(shí)好“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后掘、先治后采”的原則，確保安全掘進(jìn)，確定工作面迎頭為探水線，首先采用高分辨電法儀或瞬變電法儀進(jìn)行超前探測(cè)，探測(cè)深度不小于100米，根據(jù)每次探測(cè)結(jié)果分析確定重點(diǎn)防治區(qū)域，同時(shí)利用鉆探進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證無(wú)異常時(shí)鉆孔孔

11、深100米，鉆孔超前距30米，幫距為20米，每打一次鉆可向前掘進(jìn)30米。防治水設(shè)備采用高分辨電法儀或瞬變電法儀進(jìn)行超前探測(cè)，推斷重點(diǎn)防治水區(qū)域。探水采用ZYW-2000型鉆機(jī)，鉆桿=75，孔徑為75mm。五、安全措施 1、探水工作必須嚴(yán)格執(zhí)行 “有掘必探，先探后掘”的原則。技術(shù)人員要根據(jù)礦圖資料進(jìn)行水情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和充水條件分析。提出合理有效建議，并且報(bào)調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批。 2、掘進(jìn)工作面在開(kāi)工前要備好堵水材料，存放在掘進(jìn)頭碼放整齊，并且必須配備一臺(tái)完好的探水鉆和一臺(tái)多級(jí)泵，保證排水管路暢通。 3、為了確切掌握探眼的覆蓋面積符合要求，探水工作每班由生產(chǎn)技術(shù)科派技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)落實(shí)，安

12、全員、瓦檢員負(fù)責(zé)監(jiān)督。 4、每次探水前瓦斯員必須先檢查瓦斯和通風(fēng)情況，安全員檢查頂板和煤幫，技術(shù)員標(biāo)定探眼位置，確認(rèn)一切正常后報(bào)當(dāng)班班長(zhǎng)。 5、當(dāng)班班長(zhǎng)接到技術(shù)員、安全員和瓦檢員通知后，再認(rèn)真檢查巷道行人是否暢通、排水設(shè)備及系統(tǒng)是否可靠，確認(rèn)一切正常后電話匯報(bào)調(diào)度室，經(jīng)調(diào)度室同意后方可開(kāi)始探水工作。 6、探水人員在探水過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行探放水操作規(guī)程。 7、探水鉆進(jìn)必須有一名跟班領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督執(zhí)行，遇到問(wèn)題及時(shí)處理。 8、每次探水完畢后，當(dāng)班技術(shù)員必須將探水情況及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度室和探水隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)，同時(shí)將探水鉆孔布置圖交探水隊(duì)備案存檔，探眼由驗(yàn)收員驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行掘進(jìn)。 9、巷道掘進(jìn)到允許掘進(jìn)位置時(shí)必須停止

13、掘進(jìn)，進(jìn)行探水，安全員要及時(shí)向調(diào)度室和安全科匯報(bào)探眼深度和當(dāng)班掘進(jìn)進(jìn)尺，并認(rèn)真填寫(xiě)探水記錄牌板。調(diào)度室和安全科要對(duì)匯報(bào)清況記錄備案。 10.探水鉆進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，嚴(yán)禁拔出鉆桿。由跟班領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)向調(diào)度室匯報(bào)，調(diào)度室召集有關(guān)科室及主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行分析并制定方案。 11、安全員、瓦檢員要隨時(shí)檢查探眼，隨工作面前掘探眼暴露在巷道煤幫時(shí)，無(wú)異常情況要及時(shí)采用水泥、砂漿進(jìn)行封堵，以防有毒有害氣體涌出。 12、所有作業(yè)人員包括隊(duì)長(zhǎng)、安全員、瓦檢員都必須現(xiàn)場(chǎng)交接班，并將當(dāng)班存在問(wèn)題及處理結(jié)果記錄在交班記錄本上。 13、安全員當(dāng)班隊(duì)長(zhǎng)在交接班時(shí)必須把當(dāng)班掘進(jìn)長(zhǎng)度、剩余掘進(jìn)長(zhǎng)度交接清楚，以保證安全距離不小于30米。 14、在探水點(diǎn)附近要安