一般应向下盘预计采动影响带内打1号孔,探明断层带的含(导)水和水压、水量等情况。若有水,采后就很可能突水;若无水,则还应向预计采动带以下打2号孔,然后根据具体条件,分析突水的可能性和采取相应的防水措施。 3、断层水的预防和处理
根据断层水文地质性质和通过断层导水水源的不同,断层突水及其造成危害程度也不一样,相应的防治措施也就不同。
(1)断层带不含(导)水。水源为孔隙、裂隙含水层水时,一般没有突水危险,掘进巷道可以直接通过,回采时可以不留防水煤柱,但需加强支护,防止塌落冒顶;若水源是冲积层、薄层岩溶含水层及其他水体时,掘进巷道可通过,必须先打孔疏放其储存量,证实水压、水量不大时,再过断层带,并加强支护。回采时一般可以不留煤柱。 (2)断层带弱含(导)水,有可能突水的断裂带。水源为孔隙、裂隙含水层时,一般情况下,掘时巷道可以通过,需加强支护,防止冒落。如水压、水量较大时,应先打孔疏水降压,然后再过断层,并加强支护。回采时可以不留防水煤柱,但应留防冒煤柱;若水源是冲积层、薄层岩溶含水层及其他水体时,巷道掘进时要超前探水,把水压降至安全值以下,再接近或穿过断层带。回采时如隔水岩柱不足,应留设防水煤柱;若水源为厚层强岩溶水或大型地表水体时,巷道掘进必须超前探水,无水时要做压水检查,有水时应封孔绕行或预注浆通过。回采时须留设断层防水煤柱,水压大于安全值时应疏水降压。
(3)富含水或导水性强、突水可能性大的断层。水源为孔隙、
裂隙含水层时,巷道掘进必须穿过断层时应超前探水、放水,把水压降至安全值以下,并加强巷道支护,保护围岩的稳定性。回采前疏水降压至安全值以下,并留设防塌煤柱,以防止沿断层产生冒顶;水源是冲积层、薄层岩层含水层时,巷道掘进时要超前探水,钻孔无水时,用手镐掘进或放小炮通过,但需进行特殊支护,防止滞后突水。水压、水量较大时,应预注浆通过断层或留防水煤柱。回采时应按规定留设防水煤柱。水源为厚层强含水层或大型地表水体时,巷道掘进应超前探水,并留设断层防水煤柱,不得接近或通过。若必须通过时,应打探查构造和含水层勘探孔,待查明条件后绕行或预注浆过断层带。回采时探明断层位置,留足防水煤柱,必要时暂缓开采。
四、安全技术措施
1、探放水施工作业设计方案必须经审批后方可实施,探放水施工作业设计方案由总工审批,积水量预计超过5000m3或水位压力超过0.5Mpa(5kg/cm2)区域的探放水设计由公司审批。
2、掘进工程进入探水线,必须实施探水作业。 探水线的确定:
(1)对于老空、老巷、老窑等积水区,当水位压力P≤10Mpa时,探水线按下列原则确定:
a.积水区位置准确、水文地质条件清楚时,探水线至积水区边界的最小距离,在煤层中不得小于30m、岩层中不得小于20m。
b.虽有积水区资料,但不能确定积水边界位置时,探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m。
c.对有图纸资料的老窑,探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m;对没有图纸资料的小窑,必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。
(2)掘进巷道附近有充水、导水断层或塌陷落柱时,探水线至最大摆动范围内预计煤柱线时的最小距离不得小于60m。
3、沿探水线向积水区外堆不小于60m为警戒线,井下采掘工程进入积水警戒线后,应密切注意水情变化,如发现突水预兆,应提前进行探水。
4、探水钻孔应根据井下地质条件、煤(岩)层走向、倾角及采掘巷道与可能积水区域的相对位置,采取不同方式进行布置,保持安全岩柱厚度,防止漏探。
5、老空、老窑积水区探水钻孔应成组布置,在平面上呈扇形或半扇形,钻孔间水平夹角薄煤层为7-15 °、厚煤层为1-3°,终孔平距不超过3m。探水在煤层掘进进行时,至少要有一个见顶板和底板的钻孔。钻孔数量如下:
(1)倾斜煤层平巷:薄煤层中不少于3组,每组为1-2孔;厚煤层中不少于3组,每组3孔。钻孔呈半扇形布置在上帮。
(2)倾斜煤层上山巷道:薄煤层中不少于5组,每组为1-2孔,厚煤层中少于5组,每组为3孔。钻孔呈扇布置在巷道前方。
6、断层探水钻孔布置与老空探水钻孔布置方式相同,探水钻孔数量可相对减少,钻孔方位视断层与巷道的相对位置而定。
7、当积水区水压高、积水量大时,应在稳定岩层中掘专用探放
水巷道进行探放水。
8、探放水钻孔的超前距根据巷道跨度、水头压力及煤岩柱的力学性质确定。一般情况下,探放水钻孔超前距在煤层中不小于15m、在岩巷中不小于8m。探放水钻孔的帮距一般情况下等于超前距。
9、放水钻孔包括放水钻孔的孔径、孔数、最大放水量等,根据积水区的积水量、涌水量、水头压力、矿井实际供电排水能力确定。
10、钻机安装处的巷道断面应根据放水钻孔的布置方式、钻机的型号进行专门设计。
11、当积水区的静水压力高、积水量大,放水钻孔处必须安装安全可靠的放水孔、孔口管,留足安全的煤岩柱。同时放水孔孔口管口必须装上闸阀,便于控制放水量;放水前必须对孔口管和控制闸阀进行耐压试验。
水压(Kg/cm2) 钻孔超前距(m) 止水套管长度(m) <10 水平20 垂距10 5 10-20 水平20 垂距12 10 >20-30 水平20 垂距15 15 >30 水平>20 垂距>15 >15 注:沿岩层探岩层水或断层水时止水套管长度要求如下表,其它情况可参照该表执行
12、孔口管采用¢75-108mm、长3-10m的无缝钢管。孔口管与煤岩壁(钻孔壁)之间必须用水泥浆充填注实,使其达到设计水压承受能力,并安装止动环。
13、放水时,在放水巷内要设置流量观测站,并安排专人进行监测,测定出水量、水压,并做好记录。
五、探水作业前的准备工作和安全注意事项