鉆孔探放水技術在道清煤礦北斜井復采區防治水中的應用

李濤 許大會（通化礦業集團公司道清煤礦，吉林 白山 134301）

鉆孔探放水技術在道清煤礦北斜井復采區防治水中的應用

李濤 許大會（通化礦業集團公司道清煤礦，吉林 白山 134301）

由于資源接近枯竭，為了延長礦井服務年限，對+ 165/-55m原舊法巷柱采煤法，進行水力復采。為了查明工作區（上部）的含水構造，含水層、積水層、老窯積水等水體，其具體位置、含水量等基本情況，然后有效的排水，在施工前消除施工前消除施工過程中可能因水災引起的安全隱患，確保安全生產、施工。本文以采區上部宏興煤礦小井，探放水工作為實例，對鉆孔探放技術在防治水工作中的應用作了分析探討。

探放水；鉆孔設計；老空水

1 水文地質

該區為已采區二次復采，先期開采后經多年冒落、沉積、壓實，其原有巖體中含水層、隔水層均遭到破壞，導致巖層中含水逐漸滲到下部，隨開采活動而滲出。該區上部有宏興煤礦地方小井，宏興煤礦最低生產標高為+230。對現復采區構成水害威脅的可能。預計該礦最大涌水量60m3/h（汛期）、正常涌水量30m3/h、最小涌水量10m3/h。根據探放水工作未發現較大的水體。該礦充水因素主要為：地表水滲入，伴隨裂隙水、老巷水。

2 探放老空水的方法及措施

2.1 收集有關水文地質資料，關鍵是探放水對象調查

2.2 水的性質

經調查該區上部為宏興煤礦老窯水和本區采空區積水

2.3 積水范圍、積水量

積水范圍預計：根據宏興煤礦井下實際采掘工程巷道、采空區邊界范圍、深部界線預計積水范圍，積水范圍為：經實地調查和測量，涌水點有兩個，其中宏興煤礦+230大巷一石門附近有一個，本部區上部+197舊巷有一個，這兩個涌水點涌水量均為5m3／h。

2.4 積水線、探水線、警戒線的確定

⑴根據宏興煤礦井下實際采掘工程巷道、采空區邊界范圍、深部界線圈定積水線。

⑵探水線：沿積水線外推30米的距離劃一條線即為探水線。

⑶警戒線：由探水線外推30米的距離劃一條線即為探放水警戒線。

2.5 探放水方法

⑴針對+197上部舊巷涌水點實際情況，采用掘送探水上山，實行雙上山掘進，其中一條超前探水和匯水；另一條用來安全撤人。雙巷每隔30米掘一個聯絡巷，并設擋水墻。超前探水上山掘至距+197舊巷40米處停止前進。利用專用探水鉆機打鉆進行探放水工作。

3 探放水鉆孔設計

3.1 鉆機型號：TXU-75A型液壓式鉆機

3.2 鉆機布置及其參數：鉆孔布置見

（1）超前距

式中a－超前距，m；

A－安全系數，一般取2-4；最大取4

L－巷道跨度，取2.6m；

P－水頭壓力，取490kpa；

Kp－煤的抗張強度，取98kpa。

（2）允許掘進距離

經探水后，證實無水害威脅后，可安全掘進的距離。

式中L允許—允許掘進距離m；

L孔深—最短的孔長度（水平投影長度），設計取25～40m；

a—超前距，m。

（3）鉆孔密度（孔間距）

鉆孔密度指，垂距鉆孔布置從平面和剖面上均成扇形，終孔位置以滿足平距3米為準，厚煤層內各孔終孔的垂距不得超過1.5米。

（4）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，呈扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離，其值應與超前距離相同，有時可略比超前距離小1～2m。幫距設計取20m。

（5）鉆孔深度

探水孔終孔位置始終要超前掘進工作面一段距離，一般采用20m。經探水證實無水害威脅，可安全掘進即超前距的長度為20m。因此，探水鉆孔的距離，長鉆為80～120m，短鉆為25～40m。本文主要說明短鉆在探放水中的獨特作用。

短鉆鉆孔超前距、幫距、允許掘進距離示意圖見圖一。

4 探水設備的選擇

4.1 探放水設備依據

煤礦配備的探放水設備必須能用于井下探水、放水，必須有防爆及煤安標準。選擇的主要依據是鉆孔直徑、深度及所需鉆取得圍巖力學性質等。

4.2 井下探放水設備型號及數量

探水工程設備TXU-75A型液壓式鉆機2臺，1臺使用1臺備用。TXU-75A型液壓式鉆機最大鉆進深度70米，開孔直徑76 mm，終孔直徑75mm，鉆孔角度00-3600度，配備動力4kW

5 問題及意見

煤礦探放水只是煤礦水災防治技術的一種，另外還有物探、化探等綜合探測技術，查明宏興煤礦采區水文地質條件；凡水文地質條件不清楚的區域，均可采用鉆探等。

對礦井井下存在老空區應采用先進的探測方法準確探明其位置及特征，對宏興煤礦采空區積水要重點進行探測排放；在地面無法查明礦井水文地質構造和充水因素時，必須堅持有疑必探。

6 結語

水患防治在我礦是一項長期而艱巨的任務，即使上述提出的各項措施都落實到位，但也應做到，禁止違法越層越界開采：禁止破壞防水保安煤柱。開展以水患害為重點的隱患排查工作，嚴密防范水災事故：加強對水害防治工作監督，嚴厲打擊違法違規生產行為。在實際工作中需要時刻注意，不可疏忽大意。