表1 探水钻孔布置方式
煤层 厚薄 探水孔布置方式 孔 数 一般水平布置3个钻孔。 在警戒线圈定以外区域,实行基本钻探方式 钻孔呈扇形布置,布置在巷道前方 安全外围线钻孔水平夹角 钻孔倾角 321 一般水平布置5-7个钻孔。 在警戒线以内、探水线以外的过渡区域,适当加密钻孔布置 薄 煤 层 安全外围线允许掘进距离421334213554321超前距图31-13-2 图31-13-3在探水线以内区域,一般在终孔位置处横向钻孔间距不得超过3m,纵向孔间距不得超过1.5m。 42135分大夹角与小按地层产状换夹角两种,前者算而定 钻孔夹角7~15°后者1~3°,视小窑老空的规模而定。老空规模大取大夹角,反之,取小夹角 —— - 13 -
在警戒线圈定以外区域,实行基本钻探方式 一般布置4个孔,按照巷道沿顶底板掘进方式,分别有一个钻孔探至煤层顶、底板4213 2134钻孔在水平及垂向方向上呈扇形布置,布置在巷道前方 安全外围线 一般布置8孔,分别有3个钻孔探至煤层分大夹角与小夹角两种,前者钻孔夹角7~15°后者1~3°,视小窑老空的规模而定。老空规模大取大夹角,反之,取小夹角 按地层产状换算而定 厚 煤 层 安全外围线允许掘进距离4213342135顶、底板 在警戒线以内、探水线以外的过渡区域,适当加密钻孔布置 42135768超前距768图31-13-242135 在探水线以内区域,一般在终孔位置处横向钻孔间距不得超过3m,纵向孔间距不得超过1.5m。 42135 - 14 -
(2)在水压高、水量大或煤层松软、节理裂隙发育的情况下,煤层中打钻不安全,应采用隔离式探水。隔离式探水有三种类型,其使用条件及钻孔布置,参考表2。
表2 隔离式探水类型及使用条件
探水类型 使 用 条 件 钻孔布置示意图 说 明 积水区水压高(水头>100m),水量大、附专门探水石近又无巷道可以利用时,门探水 由煤层向岩层中掘石门并应使石门与积水煤层之间距离不小于20m 煤层松散或节理发育,采掘工作已邻近积水区时,应先修筑隔水墙,并预埋套管,在墙外进行探放水 煤层间距大于20m,相邻煤层又有探水和排水条件时,可于相邻煤层的巷道内向上方打探水孔 石门积水应选择安全、经济、合理的位置施工放水石门 图31-14-1水泥浆隔水墙墙外探水 图31-14-2 水闸墙上预埋孔口管,其孔口安全装置经试压达到设计要求后,再探放水 必须埋好孔口安全装置,放水后应注意钻孔堵塞,防止重新积水 老空积水隔层探水 巷道水图31-14-3 注:在开采煤层群而导致多煤层重叠积水时,也可以从地面向预测积水区下边界打探水孔,将积水串联,同时放出。
(3)探放水应采用深孔、中深孔和浅孔相结合的方式(见图3)。
每次探放水应打三个深孔(中眼和两个外斜眼),只要不脱离煤层应尽量打深。由于外斜眼深度大,控制的帮距也大,可保继续探水掘进时安全。中深孔布置在三个深孔之间或外斜眼外侧,孔深要满足超前距、帮距和孔间距的要求。
薄煤层探水时,钻孔先穿过煤层至顶底板,然后布置浅孔沿煤层钻进,钻孔深度根据需要确定。
厚煤层或急倾斜煤层的探放水钻孔,不仅平面上布置成扇形,剖面上也应布置成扇形,以防漏掉老空巷道。
C1C2B13D2D1A12A21
图3 深孔、中深孔和浅孔相结合探放水示意图
1-深孔;2-中深孔;3-浅孔
A1、A2-第一、第二次超前距;B1-帮距;C1、C2-第一、第二次孔间距;D1、D2-第一、第二次允许掘进距离。
二十一、探水钻孔孔口安全装置
放水钻孔都必须使用孔口安全装置,其施工和安装程序如下: 1.选择煤、岩层坚硬完整的地段开孔,孔径应比孔口管直径大1~2级,钻至预定深度(视水压高低和煤岩层强度而定)后,将孔内冲洗干净。
2.向孔内注入水泥浆,将预先准备好的孔口管(末端应塞以木塞)放入孔内,待水泥浆凝结后,即可在孔口管内钻进。另一种方法是将孔口管插入孔内后,在孔口用水玻璃和水泥桨将孔口管固定并封死,在管的上方另留一个小管,而后从孔口管内向四周压入水泥浆,开始从小管跑出空气和水,待跑出浓水泥浆时即将小管封死,继续向孔口管内压入水泥浆,至一定压力后停止注浆,关闭孔口管闸阀,待水泥浆凝固(如图4)。
孔口管小管挤水泥浆固定孔口管之水泥
图4 探放水孔孔口管安装示意图
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