探水设计大致应包括如下三部分内容:
①探水地区的水文地质情况分析。由探放水技术人员调查区域资料,提出水害性质、受水威胁的范围和程度,划定水害威胁边界,估算涌水量和总积水量,划定探水线,设计出要留设的防水煤柱尺寸。此外,还要分析放水后对地面的影响,地表是否会产生下沉,是否产生塌陷坑以及建筑物破坏等情况。
②根据水害性质由开采技术人员设计开拓方案及防水方案。其中有:探水区的开拓方案;巷道布置及施工顺序;巷道断面及支护形式;流水水沟大小;流水路线;临时排水设施;水闸门及水闸墙的位置;放水的允许放水量;人员避灾路线及预防有害气体的措施等。
③在上述巷道布置的基础上,设计探水孔的钻探施工方案。探水施工内容包括:每次探水的位置;确定探水超前距;确定每次探水的孔数、孔的方向及角度;孔径大小;孔口管的设计和安装,提供放水所需的时间。探放水设计经研究批准后,要严格按设计施工。
(3) 探水作业安全注意事项
①探水工作面要加强支护,防止高压水冲垮煤壁及支架;
②事先检查并维护好排水设备,清挖水沟和水仓,以便在出水时使水仓有相当大容积的缓冲余地;
③在探水工作面或工作面附近安设专用电话,遇有水情及时向矿井调度室汇报;
④探水工作面要经常检查瓦斯,发现沼气超过1 %时要立即停止打钻,切断电源,撤出人员,然后加强通风吹散有害气体;
⑤在水压较大的地点探水时,应预先开掘安全躲避硐,规定好联络信号及
人员的避灾路线;
⑥打钻时钻孔中水压、水量突然增大,以及出现冲顶钻具等异常情况时,不要移动或拔出钻杆,应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报告矿井调度室,不得擅自放水。如果情况危急时,要立即撤出受水威胁地区的所有人员,然后采取措施,进行处理;
⑦探水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人,以防止高压水将钻杆顶出伤人,或者手把翻转打人;
⑧钻眼内水压过大时,应该采用反压、防压和安设防喷装置的方法钻进,控制钻杆不被高压水猛然冲出,确保钻探安全。
(4) 上山巷道的探水措施
①按探水设计,上山巷道掘进的探水孔应布置成扇形,扇形群孔每组孔之间的夹角不能太大、也不能太小,一般以10°~15°为宜。中间沿巷道前进方向一组,两侧各两组
②探水钻探过程中应时刻注意钻孔内情况,发现煤层变软,钻杆推进突然感到轻松,或顺钻杆出水增大时,要特别注意,立即停止钻进,不要拔出或移动钻杆。如果拔出钻杆,钻眼会被流水冲大,水量无法控制,造成透水事故。
③当探水孔孔深小于5 米时孔内大量出水,说明距离积水已经很近;如果孔内水压很大,水喷射很远,必须马上将钻机钻杆固定,在巷道正前打牢点
④钻机探水后的上山掘进还应用长钎子适当补探。钻机探水钻孔群是呈扇形分布的,控制的面积较大。钻孔打得很远。但是,随着掘进巷道的前进,探水孔之间的距离就会越大,巷道有可能进入两钻孔之间的空白区,这是探水的盲区,积水老巷有可能被漏掉。在这种情况下,掘进巷道应用长钎子对正前或斜前方打眼补探,这样可以防止意外事故发生。
⑤上山掘进巷道如果在打炮眼时沿钎子向外流水,应及时停止作业。水压大时,钎子不要拔出,需另做其他探放措施。
(6) 平巷及下山探水掘进措施
①掘进平巷时,一般都采用双巷掘进、单巷超前探水的方法。也就是用上方靠近老空的巷道超前探水,超前下巷一段距离。探水钻孔一般向正前方和上帮方向打孔。巷道坡度多采用正坡施工,为使水流畅通,不要随意改变坡度。探水区平巷,一定要按设计腰线施工,如果腰线掌握不好,容易产生积水,严重时还能堵死巷道。如果岩层倾角很小,所有平巷都应探水,探水孔数量也应加多。在平巷掘进过程中遇到断层,必须慎重对待,向断层另一盘打钻探水,不可冒险掘过断层。
②下山巷道掘进,除注意工作面和两帮来水外,要特别防止背后出水。同一采区同时有很多掘进巷道在施工,在高处施工的掘进工作面或探水孔,必须保证不向下山灌水。如果上面工作面有突水的可能、并且不能保证下山工作人员安全时,下山工作面应停止工作,不得有人员停留。下山巷道如果在老空区内掘进,也要适当向两帮打探水孔,巷道两帮的支护要加强,防止片帮出水。为了确保下山掘进的安全,应当先掘高处靠近老空的巷道,减少或消除水害的危胁,避免人身事故。
③回采工作面一般不容易出水,因此常常被人们忽视。但在长壁沿走向开采的情况下,一旦发生工作面出水,上安全出口同时也被堵塞,这时工作面的人员将无路可退。所以,必须保证工作面特别是上顺槽的规格质量,上安全出口要通畅无阻。