礦井水防治技術(shù)

第一節(jié)  概述

         煤礦在生產(chǎn) 建設(shè)過程中，常常會受到水害的威脅，一旦出現(xiàn)水災(zāi)，輕則直接危害職工的生命和國家財產(chǎn)的安全。為此，凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。我國不僅是世界主要產(chǎn)煤國，而且也是受水害最嚴(yán)重的國家之一。

         據(jù)解放后的資料統(tǒng)計，1955～1985年，全國統(tǒng)配煤礦共發(fā)生水災(zāi)769次（其中老窖水198次），淹井事故208起，且有逐年增長的趨勢。20世紀(jì)80年代，開灤煤礦范各莊礦的突水淹井事故中最大涌水量高大2053m3/min ,為世界采礦史上有記載的突出水量之最。我省的煤炭懼礦、恩口礦、斗笠山礦的水害在全國也是聞名的。

一、礦井水災(zāi)事故類型劃分

            依據(jù)造成礦井水災(zāi)害的水的來源，可以把礦井水災(zāi)事故分成六種類型，由于我國多數(shù)礦井水害往往是由2～3種水源造成的，單一充水的礦井水害很少，故礦井水害類型是按某一種水源或以某種水源來命名的。

（一）地表水害

             由地表河流、湖泊、水庫等地表水體，通過連通礦井井巷的巖石裂縫、斷層裂隙、巖溶孔洞、塌陷區(qū)裂隙、老窖、井巷等通道進(jìn)入礦井，造成礦井充水，而且影響礦井生產(chǎn)和安全。

（二）含水層水水害

          煤層或煤系頂?shù)撞繋r層含地下水，井巷開拓或回采后，使含水層中的地下水進(jìn)入礦井，造成礦井充水，且影響礦井生產(chǎn)和安全。

  根據(jù)更具體的水源或與煤相關(guān)位置，分為：

1、沖積層水水害：覆蓋于煤層上方的含水流砂層、砂層、砂礫層、粘土砂漿層、粘土、與沙瓦層等沖積層，或其他的第四世紀(jì)沖積物、沉積物。如留設(shè)的風(fēng)化帶機(jī)隔水煤柱不足，沖積層水?dāng)y帶泥沙就可能進(jìn)入礦井造成危害。

2、煤層頂?shù)装迳皫r水水害：砂巖厚度較厚、又略含地下水，裂隙發(fā)育較好，在開拓回采前又未探放水，在開拓時涌水量大，或回采后頂、底板冒落突然涌水，沖垮采煤工作面，造成水害。

3、斷層水水害：斷層破碎碎帶裂隙、孔洞連通含水層、含水溶洞、老空積水、地表水等水體，當(dāng)井巷進(jìn)入斷層破碎碎帶而使礦井充水，而且影響礦井生產(chǎn)和安全。

4、老空積水：礦井原有巷道及工作面采空區(qū)廢棄后積水較老空積水。后期巷道、工作面進(jìn)入老空區(qū)而引起礦井充水，而且影響礦井生產(chǎn)和安全。

5、巖溶水水害：易溶性石灰?guī)r或其他可溶性巖層溶蝕后生成的溶隙、溶洞，并積有地下水，當(dāng)井巷或工作面揭穿時則導(dǎo)致礦井充水，而且影響礦井生產(chǎn)和安全。

6、封閉不良的鉆孔水水害：地質(zhì)勘探時，鉆孔鉆透含水層、含水溶洞。

二、礦井充水強(qiáng)度

          地下水儲存在不同的含水層中，含水層的埋藏條件不同和巖石性質(zhì)不同，決定了他們含水強(qiáng)度的不同，當(dāng)采掘巷道一旦接近和揭露含水層時，把地下水涌入礦井內(nèi)的水量是不一樣的，有的很多，有的卻很微弱。在煤礦生產(chǎn)中，把地下水涌入礦井內(nèi)的多少稱為礦井充水程度，用來反映礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度。

含水系數(shù)

   含水系數(shù)又稱為富水系數(shù)，它是礦井在某時期排除水量與同一時期內(nèi)煤炭產(chǎn)量的比值。

   含水系數(shù)用KB表示

          根據(jù)含水系數(shù)的大小，將礦井充水程度劃分為四個等級：

（1）充水性弱的礦井： KB＜2m3/t;

（2）充水性中等的礦井： KB=2～5m3/t;

（3）充水性強(qiáng)的礦井： KB=5～10m3/t;

（4）充水性很強(qiáng)的礦井： KB＞10m3/t;

礦井涌水量

  是指單位時間內(nèi)流入礦井的水量，用Q表示。

   根據(jù)涌水量的大小可劃分為四個等級：

（1）涌水量小的礦井： Q ＜120m3/n;

（2）涌水量中等的礦井： Q =120～300m3/n;

（3）涌水量大的礦井： Q =300～900m3/n;

（4）涌水量很大的礦井： Q ＞900m3/n;

三、礦井水文地質(zhì)的劃分

          為了做好礦井水文地質(zhì)工作，掌握水文地質(zhì)規(guī)律，研究和解決礦井生產(chǎn)建設(shè)的水文地質(zhì)問題，防止水害發(fā)生，保證煤礦安全生產(chǎn)，有必要對我國現(xiàn)有的水文地質(zhì)特征、礦井充水條件、涌水量大小、受水害影響程度等一方面做一系統(tǒng)的研究，找出他們的內(nèi)在聯(lián)系。這種歸納總結(jié)分類工作，稱礦井水文地質(zhì)類型劃分。

1984年煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》，規(guī)定了礦井水文地質(zhì)類型是以礦井水文地質(zhì)條件和特征、井巷充水水源性質(zhì)、進(jìn)水通道為基礎(chǔ)，根據(jù)受裁決破壞或影響的含水層性質(zhì)、富水程度、補給條件、及礦井單井年平均涌水量，礦井每年最大涌水量、開采時手水害影響程度、防止水工作難易程度，把礦井水文地質(zhì)劃分為簡單、中等、復(fù)雜和極復(fù)雜四種類型。具體劃分如下:

第二節(jié)   礦井防治水

         煤礦生產(chǎn)過程中的五大災(zāi)害之一水水災(zāi)。

        礦井突水是指煤礦在正常生產(chǎn)中突然發(fā)生的具有一定數(shù)量來勢兇猛的用水現(xiàn)象。突水可來自底板、頂板、老采區(qū)、老窖、地表等。礦井突水量的大小差異很大，對礦井的危險程度也不相同，根據(jù)我國礦井突水情況，煤炭工業(yè)部在1984年5月頒布的《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》對突出水量作了等級劃分。

突水量的劃分等級標(biāo)準(zhǔn)：

小突出水的涌水量= 1m3/min;

中等突出水的涌水量= 1m3/min～10m3/min;

大突出水的涌水量= 10m3/min～30m3/min;

特大突出水的涌水量≥30m3/min;

一、造成礦井突出水的原因分析

          礦井水災(zāi)事故的原因分析是一個極為復(fù)雜的課題，它涉及煤田形成的地址歷史環(huán)境，以及后期的地址構(gòu)造、地質(zhì)作用的改造，出現(xiàn)了各個煤田含水的差異。即使條件近似的煤田，也因設(shè)計、技術(shù)、管理、素質(zhì)的差異而導(dǎo)致礦井水災(zāi)的不同。下面我們從技術(shù)和管理兩方面來分析礦井可能發(fā)生水災(zāi)的原因。有時一種原因足以造成礦井水災(zāi)，有時原因卻是多方面的。

（一）發(fā)生水災(zāi)事故管理方面的原因

各級領(lǐng)導(dǎo)對水災(zāi)的認(rèn)識不足，相應(yīng)投入的人力物力不充分，致使對礦井的水文地質(zhì)情況不十分清楚，特別是受巖溶水威脅的礦井，對巖溶的發(fā)育情況、規(guī)律的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上生產(chǎn)的需要。老空積水、鄰近小煤窯邊界等往往輸出不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

對“有疑必探、先探后掘”的原則能理解，但在執(zhí)行中打折扣，心存僥幸，違章作業(yè)。

（二）發(fā)生礦井水災(zāi)害技術(shù)方面的原因

1、地面防洪、防水措施不當(dāng)，或?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善，防洪設(shè)施失效。或地面塌陷、裂隙未處理，使地面洪水由井筒、塌陷、裂隙進(jìn)入井下造成水災(zāi)。

2、水文地質(zhì)情況不清。井巷接近充水?dāng)鄬?、?qiáng)含水層、巖溶性落柱、富水溶洞、老空積水區(qū)，以及打開隔水煤柱時，未按探水規(guī)定進(jìn)行，盲目施工；或雖然進(jìn)行探放水，但因措施不嚴(yán)密，而造成淹井或人生事故。

3、井巷位置設(shè)置不合理。設(shè)計中誤將井巷置于地質(zhì)條件差或過分接近強(qiáng)含水層，導(dǎo)致頂、底板透水。

4、施工措施不力，工程質(zhì)量低劣，致使井巷塌落冒頂、跑沙、透水；也有工程鉆孔封閉不良導(dǎo)致透水的。

5、亂采亂掘破壞了防水煤柱造成透水。

6、防水閘門未按設(shè)計修建，或修建時質(zhì)量低劣不能防水，或年久失修，當(dāng)井下出現(xiàn)水情況時無法防水而導(dǎo)致淹井。

7、排水設(shè)備能力不足，或電機(jī)事故造成淹井。排水設(shè)施平時缺少維護(hù)，如水倉不按時清倉，突水時因水倉容量不夠而淹井。

8、測量失誤，導(dǎo)致巷道揭露積水區(qū)或含水?dāng)鄬油凰途?br />
9、其他原因。如臺風(fēng)、地震等。

二、礦井水防治技術(shù)

          煤礦防治水工作，是建立在弄清水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上。若礦區(qū)水文地質(zhì)條件不清，防止水工作就帶有一定的盲目性，達(dá)不到預(yù)期效果。煤礦在建設(shè)之前，雖分階段（普查、詳查、精查）進(jìn)行了勘探，提交了地質(zhì)報告，但由于受地質(zhì)條件復(fù)雜性和勘探技術(shù)的限制，所獲水文地質(zhì)資料與實際不符的情況還有，遺留問題較多，給煤礦建設(shè)帶來不良后果，造成淹井，停建等被動局面。為了消滅水災(zāi)事故的發(fā)生，搞好煤礦安全生產(chǎn)，加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，摸清礦井水文地質(zhì)條件，就顯得非常重要。

          為此，《煤礦安全規(guī)程》第251條規(guī)定：“煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)查明礦區(qū)和礦井的水文地質(zhì)條件，編制中長期防治水規(guī)劃和年度防治水計劃，并組織實施。”

          礦井水防治的目的是：防止礦井水災(zāi)害發(fā)生，減少礦井正常涌水，降低煤炭成本，在保證礦井建設(shè)和生產(chǎn)安全前提下使用家的煤炭資源得到充分合理的回收。為達(dá)到上述目的，根據(jù)產(chǎn)生礦井災(zāi)害的原因，采取不同的對策措施。

礦井水防治的方針是：堅持預(yù)防為主，防治結(jié)合的方針。為了防止防治水工程零打碎敲，達(dá)不到良好效果，應(yīng)在查明礦區(qū)和礦井水文地質(zhì)的條件基礎(chǔ)上，按照當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、地面防治和井下防治、防治與利用相結(jié)合的原因，根據(jù)不同水文地質(zhì)條件，分別采用防、疏、堵、截的方法予以防治。

防止水的規(guī)劃：指礦區(qū)整體性防治工程，規(guī)模大，工期長，需根據(jù)實際情況區(qū)分輕、重、緩、急，分期工程分批逐年竣工。因此，《煤礦安全法規(guī)》第252條規(guī)定“水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，必須針對主要含水層（段）建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報，并制定相應(yīng)的探、防、堵、截、排綜合防治系統(tǒng)。

礦井年度防治水計劃，由礦總工程師負(fù)責(zé)編制，防治水規(guī)劃中的重點工程，由施工部分技術(shù)負(fù)責(zé)人編制，經(jīng)向局長和總工程師匯報、審查，報省煤炭局批準(zhǔn)后，由礦長或負(fù)責(zé)施工部門組織實施。

礦井防水是利用各種工程設(shè)施防止礦井大量涌水，特別是防止發(fā)生災(zāi)害性事故。主要措施有：減少礦井充水水源或滲入礦井的水量，疏放降壓對礦井有威脅的地下水，阻止水進(jìn)入井巷；充分利用井田地質(zhì)、水文地質(zhì)條件構(gòu)筑必要的工程，減少或防止發(fā)生突水事件。礦井防水分為地面防治水和井下防治水兩種。

地面防治水方法

            地面防治水是指在地表修筑各種防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水涌入工業(yè)廣場或滲入井下，它是保證礦井生產(chǎn)安全的第一道防線，特別是以大氣降水和地表水為主要充水水源的礦井尤為重要。

1、嚴(yán)格按照《規(guī)程》要求選擇井筒及工業(yè)廣場。

        井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位；在山區(qū)還必須避開可能發(fā)生泥石流的、滑坡的地段。

         如井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位，必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。

2、井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時，必須采取必要措施，并遵守下列規(guī)定：

1）嚴(yán)禁開采煤層露頭的防水煤柱。

2）容易積水的地點應(yīng)修筑溝渠，排泄積水。修筑溝渠時，應(yīng)避開露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層。特別是低洼地點不能修筑溝渠排水時，應(yīng)填平壓實；如果太大無法填平時，可建排洪站排水，防止積水深入井下。

3）礦井受河流、山洪和滑坡威脅時，必須采取修筑堤壩、泄洪渠和防止滑坡的措施。

4）對漏水的溝渠和河床，應(yīng)及時堵漏或改道。地面裂縫和塌陷地點必須堵塞。

5）每次降大的暴雨時和暴雨后，必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無裂縫、老窖陷落和巖溶塌陷等現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)漏水情況，必須及時處理。

3、地面防治水方法介紹

1）河流改道  礦區(qū)范圍內(nèi)有常年性河流且與礦井直接充水含水層接觸，河水滲透量大，是礦井的主要充水水源，會給生產(chǎn)帶來影響。屬該情況可在河流進(jìn)入礦區(qū)的上游地段構(gòu)筑水壩，將原河流截斷， 用人工河道將河水引出礦區(qū)。若因地形條件不允許改道，而河流又很彎曲，可在井田范圍內(nèi)將河道截彎改直，縮短河流經(jīng)過礦區(qū)的長度，減少河水下滲量。

2）鋪整河底   礦區(qū)內(nèi)有季節(jié)性河流、沖溝、渠道，當(dāng)水流沿河或溝渠裂縫刀痕如井下時，則可能在滲漏水地段用料石、水泥修筑不透水的人工河床，制止或減少河水滲透。

3）填塞通道   礦區(qū)范圍內(nèi)，因采掘活動而引起地面沉降、開裂、塌陷等，經(jīng)查明是礦井進(jìn)水通道時，應(yīng)用粘土或水泥填堵，對較大的塌陷洞或塌陷裂縫，下部填碎石，上部蓋以粘土分層夯實，且略高出地表，以防積水。

5）挖溝排（截）洪  地處山麓或山前平原的礦井，因山洪或潛水流入井下，構(gòu)成水害隱患或增大礦井排水量，可在井田上方垂直來水方向沿地形等高線布置排洪溝、渠攔截洪水和淺層地下水，并通過安全地段引出礦區(qū)。

6）排除積水   有些礦區(qū)開采后引起地表沉降與塌陷，常年積水，且隨開采面積增大，塌陷區(qū)范圍廣，積水越多，此時可將積水排掉，造地復(fù)田，消除隱患。

井下防治水

          煤礦井下建設(shè)和生產(chǎn)過程中，為了做到安全生產(chǎn)，除了對各種出水因素充分進(jìn)行研究外，還應(yīng)在井下根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施，予以預(yù)防，其措施分別為：

（一）水害預(yù)報

          即礦井水文地質(zhì)人員，根據(jù)年、季、月度采掘接續(xù)計劃，逐頭逐面的進(jìn)行水害因素的分析和研究，認(rèn)真排查水害項目，按及時、全面、可靠六字標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)先提出水害報告和處理措施，報送有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和總工程師以及生產(chǎn)技術(shù)、安全監(jiān)察部門，并按時督促防治水害措施的兌現(xiàn)。

（二）留設(shè)隔離煤柱

《規(guī)程》第259條規(guī)定“相鄰礦井的分界處，必須留有防水隔離煤柱。礦井以斷層分界時，必須在斷層兩留有防水煤柱。”

         防水煤柱的尺寸，應(yīng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、圍巖性質(zhì)、煤層賦存條件、開采方法以及巖層移動規(guī)律等義素，在礦井設(shè)計中規(guī)定。

         嚴(yán)禁在各種防隔水煤柱中采掘。

已留設(shè)的防水煤柱須變動時，必須重新設(shè)計，報省級煤炭部門批準(zhǔn)。

1、依據(jù)隔離煤柱所處的位置，可以分成不同的種類。

1）斷層煤柱

2）井田邊界（礦界）煤柱

3）相鄰水平（采區(qū)）防水煤柱

4）水淹區(qū)防水煤柱

5）地表水體防水煤柱

6）沖積層防水煤柱

7）頂板防水巖柱

8）底板防水巖柱

留設(shè)防水煤（巖）柱的數(shù)據(jù)可以使用相同條件的礦井煤（巖）柱數(shù)據(jù)作參考，不能照搬，最好是自行計算。

常用計算公式：

1、對于煤厚小于3.5m，傾斜角小于30°，可按下式計算：

                             d=5m+0.05H+0.002L

         d—防水煤柱寬度；

        m—煤層厚度；

         H—開采深度；

          L—由最近的井筒至需設(shè)煤柱地點之間的距離。

          如上式計算小于20m，要用20m。大于20m，用計算結(jié)果。

2、井下一些區(qū)段受水威脅時，也常用煤柱給與隔離，其計算公式為：

                  

                  L—煤柱留設(shè)寬度；

                  m—煤層采高；

                  K—安全系數(shù)一般取2～5；

                 KP—煤的抗張強(qiáng)度（軟煤  3 ～5mPa,

                                                 硬煤  17 ～40mPa）

                 P—作用在煤柱上的壓力。

防水閘門與防水墻

         防水閘門與防水墻是井下防水的主要安全措施?！兑?guī)程》第273條規(guī)定：“水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水淹井危險的礦井，必須在井底車場周圍設(shè)置防水閘門。在其他有突水危險的地區(qū)，只有在其附近設(shè)置防水閘門，方可掘進(jìn)。”防水閘門從設(shè)計到施工和驗收均有七個方面的要求（見規(guī)程地273條），且必須遵照執(zhí)行。

        防水閘墻是另一種形式的堵水建筑，分為臨時性的和永久性的兩種。臨時性防水閘就是在有出水危險的采掘工作面?zhèn)溆卸滤牧希ㄈ缒?、草袋等），一旦突水后迅速堵截在小范圍?nèi)。這種水閘墻只能起到臨時搶險作用。永久性的防水閘墻一般是在開采結(jié)束后，為永久隔絕有繼續(xù)大量涌水可能的區(qū)段而砌筑的一種永久性關(guān)閉的擋水建筑。

第三節(jié)     礦井探放水技術(shù)

           生產(chǎn)礦井周圍常存在許多充水小窯、老窯、富水含水層以及斷層等。當(dāng)采掘工作面接近這些水體時，可能發(fā)生地下水突然涌入礦井，產(chǎn)生水災(zāi)事故。為了消除隱患，生產(chǎn)中使用探放水方法，查明采掘工作面前方的水情，并將水有控制地安全排除，以保證采掘工作面安全生產(chǎn)。但在很多情況下，由于受勘探手段和客觀認(rèn)識能力的限制，對地下水含水條件掌握不夠清楚，不能確保沒有水害威脅，這就需要推斷出可能產(chǎn)生水害的疑問區(qū) ，并采取措施。當(dāng)巷道到含水體一定距離或在疑問區(qū)進(jìn)行掘進(jìn)時，必須堅持超前鉆探，探明情況或?qū)⑺懦?，消除威脅后，再掘進(jìn)，保證礦井安全生產(chǎn)。為此，《規(guī)程》第255條規(guī)定：“礦井必須做好水害分析預(yù)報，堅持有疑必探，先探后掘的探放水原則。”實踐證明，有疑必探，先探后掘的原則是防止煤礦井下水害事故的基本保證。在有水害威脅的地區(qū)進(jìn)行采掘時，都應(yīng) 遵循這一原則，絕不可疏忽大意。

《規(guī)程》第286條規(guī)定 ，“采掘工作面遇到以下情況時，必須確定探水線進(jìn)行探水：”

1、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。

2、接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時。

3、打開隔離煤柱防水時。

4、接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時。

5 、接近可能有出水可能的鉆孔時。

6、接近有水的灌漿區(qū)時。

7、接近其他有可能出現(xiàn)水地區(qū)時。

經(jīng)探水確認(rèn)無土水危險后，方可前進(jìn)。

老窯水探放原則及程序

一、老窯水探放原則

二、探放水程序

三、探水鉆孔的位置

四、探水與掘進(jìn)的配合

五、發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆必須停止作業(yè)     采取必要措施

一、老窯水探放原則

        依老窯積水?dāng)?shù)量的多少，礦井現(xiàn)有排水能力、老窯水的動力補給水量、水質(zhì)和疏放后可能解放煤炭數(shù)量等因素，綜合考慮，以經(jīng)濟(jì)、安全、合理為原則。

二、探放水程序

1、探放水工程設(shè)計內(nèi)容

1）探放水迎頭及周圍的 水文地質(zhì)條件

A、老空積水范圍、積水量、確切的水頭高度、經(jīng)常涌水量，與上下采空區(qū)、相鄰積水區(qū)、地表河流、建筑物及斷層關(guān)系等。

B、積水區(qū)與其他含水層的水利聯(lián)系程度。

2）探水巷道的開拓方向、施工次序、規(guī)格和支護(hù)形式。

3）探水鉆孔組數(shù)、個數(shù)、方向、角度、深度和施工技術(shù)要求，及采用的超前距與幫距。

4）探水施工與掘進(jìn)工作的安全規(guī)定。

5）受威脅地區(qū)的信號聯(lián)系和避災(zāi)路線的確定。

6）通風(fēng)設(shè)施和瓦斯檢查制度。

7）防排水設(shè)施，如防水閘門、水閘墻等的設(shè)計以及水倉、水泵、排水管道和水溝等排水系統(tǒng)和能力的具體安排。

8）水情及避災(zāi)聯(lián)系匯報制度和災(zāi)害處理措施。

9）附老窯位置及積水區(qū)與現(xiàn)代采空區(qū)的關(guān)系圖、探放水孔布置的平面圖、剖面圖等。

2、在積水區(qū)范圍外進(jìn)行探放水

          為了確保采掘工作和人身安全，防止誤穿積水區(qū)，在采掘工作面與積水區(qū)之間必須保持適當(dāng)?shù)木嚯x，并以此作為探水的起點，這條開始探水的邊界線叫探水線。為此，應(yīng)將水淹區(qū)的積水范圍、水位標(biāo)高、積水量等資料繪在工程圖上，并標(biāo)出探水線位置，隨時提醒人們注意，及時探水保證安全。對探水線的規(guī)定是：

1）礦井開此阿造成的老空、老巷、水渦等積水邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過1mPa時，探水線至積水線的最小距離為：在煤層中不得小于30m，在巖層中不得小于20m。

2）礦井積水區(qū)雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置時，探水線至推斷的積水區(qū)邊界最小距離不得小于60m。

3）對有圖紙資料可查的老窯，控水線至老窯邊界的最小距離不得小于60m；對沒有圖紙資料的，可根據(jù)了解到的小窯開采最低水平，作為可疑區(qū)，并以此為界向外推100m作為探水線。

4）石門揭露含水層時，探水線至含水層的最小距離不得小于20m。

5）對斷層、陷落柱，應(yīng)由斷層、陷落柱留設(shè)的防水煤柱為界，至少向外推20m作為探水線。

三、探水鉆孔的位置

在了解探水鉆孔布置時，要明確主要探水參數(shù)的意義。

1、探放水的主要參數(shù)

1）超前距

探水時從探水線開始向前方鉆孔，一次打透積水情況少見，常是探水—掘進(jìn)—再探水—再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行。而探水鉆孔位置應(yīng)始終超過掘進(jìn)工作面一段距離，該距離稱超前距。

2）允許掘進(jìn)距離

經(jīng)探水證實無水害威脅 ，可以安全掘進(jìn)的長度稱為允許掘進(jìn)距離。

3）幫距

幫距是指巷道兩幫與可能存在的老窯積水之間保持一定的安全距離，即呈扇形不止的最外探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離。

幫距計算公式

其值應(yīng)與超前距相同，超前距一般采用20m，在薄煤層中可縮短，但不得小于8m，也可用下式計算：

                

 a—超前距；L—巷道跨度（寬或取最大值）；

A—安全系數(shù)一般取2～5； P—水力壓頭。

KP—煤的抗張強(qiáng)度（軟煤  3 ～5mPa，硬煤  17 ～40mPa）

4）鉆孔密度（孔間距）

        指允許掘進(jìn)距離終點橫剖面上探水鉆孔之間的距離，不超過3m，以免漏掉老窯巷道．

2、探放水孔布置位置

        探水鉆孔的布置方式和巷道類型、煤層厚度有關(guān)，情況不同時，布置方式也不同。探水尊孔的布置從平面上看，主要有扇形和半扇形兩種。

1）扇形布置

        巷道處于三面受水威脅的地區(qū)，進(jìn)行搜索性探放老窯水，其鉆孔多按扇形布置，探水鉆孔之間的夾角，一般在7°～15 °，使巷道前進(jìn)方向及左右兩側(cè)需要保護(hù)的煤層空間均有鉆孔控制。

2）半扇形布置

       對于積水肯定在巷道一側(cè)的探水地區(qū)，探水鉆孔可呈半扇形布置，半扇形的鉆孔向一側(cè)撒開，使巷道一側(cè)需要保護(hù)范圍內(nèi)的煤層空間有鉆孔控制。

四、探水與掘進(jìn)的配合

1、雙巷掘進(jìn)交叉探水

         因積水區(qū)在上方，上山巷道三面受水威脅，一般應(yīng)雙巷掘進(jìn)。其中一條適當(dāng)超前探水、泄水，另一條隨后，用來安全撤人，雙巷之間每隔30m ～50m掘一聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水半墻，以便在其中一條上山出水時，誰不會竄到另一條山上去。

2、雙巷掘進(jìn)單巷超前探水

         在傾斜煤層中掘進(jìn)平巷時，一般是用上方巷道超前探水，探水鉆孔呈半扇形，下方巷道為泄水巷，兩巷之間每隔30m ～50m掘一聯(lián)絡(luò)巷。

3、平巷與上山配合探水

          在煤層內(nèi)，準(zhǔn)備回采工作面時，平巷（上風(fēng)道）應(yīng)先探水，掘到位置后，然后再施工開切眼，這樣既減小開切眼掘進(jìn)危險性，又減少開切眼掘進(jìn)時的探水作業(yè)量。

五、發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆必須停止作業(yè)     采取必要措施

透水之前必有預(yù)兆，這是從每次透水事故中得出的一條結(jié)論。如果能掌握突水規(guī)律，發(fā)現(xiàn)透水的預(yù)兆，立即停止作業(yè)，采取相應(yīng)的措施，很多透水事故以及人員的傷亡事故時可以避免的。

煤礦井下采掘工作透水之前的預(yù)兆如下：

1、本來是干燥光亮的煤，變得發(fā)暗潮濕，無光澤，空氣變冷。當(dāng)采掘工作面接近大量積水時，氣溫驟然下降，煤壁發(fā)涼，人一進(jìn)去就有陰冷的感覺。

2、出現(xiàn)霧氣。井下空氣中含有大量的水蒸氣，濕度較大，水蒸氣凝成霧氣。

3、掛汗。當(dāng)采掘工作面接近積水區(qū)時水在自身壓力下，通過煤層裂隙面在煤壁、巖壁上聚成很多水珠，較掛汗。注意觀察煤巖的新鮮面，如果潮濕，則是透水預(yù)兆。

4、掛紅。煤壁浸出的水發(fā)澀，有硫化氫氣味。附在裂隙表面上有暗紅色氧化鐵水銹，如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象，說明已接近老空積水區(qū)。

5、煤層里發(fā)生嘶嘶水叫。由于井下高壓積水向煤層裂隙強(qiáng)烈擠壓與兩壁摩擦而發(fā)生的聲響。若是煤巷掘進(jìn)，透水即將發(fā)生。

6、地板鼓起。 如果水體在底板以下，、水量大而壓力高，再加上礦壓的作用就會出現(xiàn)底鼓，甚至有壓力水噴射出來 。

7、頂板來壓，產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)淋水。如果水體在頂板以上，由于水體和礦壓的作用，使頂板出現(xiàn)裂縫和淋水，而且越來越大，這是馬上就要突水的預(yù)兆。

8、另有水色發(fā)渾、有臭味等預(yù)兆。

如采掘工作面或其他地點出現(xiàn)以上預(yù)兆時，必須馬上停止作業(yè)，采取措施，立即報告礦調(diào)度室，發(fā)出警報，撤出所有受威脅地點的人員。

河北開灤范各煤礦2171工作面陷落柱奧灰?guī)r溶水突水事故