第六節(jié)注漿堵水
第八十條井筒預(yù)注漿應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定:
?。ㄒ唬┊?dāng)井筒預(yù)計(jì)穿過較厚裂隙含水層或者裂隙含水層較薄但層數(shù)較多時(shí),可以選用地面預(yù)注漿;
?。ǘ┰谥贫ㄗ{方案前,施工井筒檢查孔,以獲取含水層的埋深、厚度、巖性及簡(jiǎn)易水文觀測(cè)、抽(壓)水試驗(yàn)、水質(zhì)分析等資料;
(三)注漿起始深度,確定在風(fēng)化帶以下較完整的巖層內(nèi)。注漿終止深度,大于井筒要穿過的最下部含水層的埋深或者超過井筒深度10-20m;
?。ㄋ模┊?dāng)含水層富水性較弱時(shí),可以在井筒工作面直接注漿。
第八十一條注漿封堵突水點(diǎn)應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定:
(一)圈定突水點(diǎn)位置,分析突水點(diǎn)附近的地質(zhì)構(gòu)造,查明降壓漏斗形態(tài),分析突水前后水文觀測(cè)孔和井、泉的動(dòng)態(tài)變化,必要時(shí)需進(jìn)行連通(示蹤)試驗(yàn);
(二)探明突水補(bǔ)給水源的充沛程度或者來水含水層的富水性,以及突水通道的性質(zhì)和大小等;
(三)封堵突水點(diǎn),注漿前,做連通試驗(yàn)和壓(注)水試驗(yàn);注漿前后,做好礦井排水對(duì)比分析;
(四)編制注漿堵水方案,經(jīng)煤礦企業(yè)總工程師組織審查同意后實(shí)施。
第八十二條采用帷幕注漿方案前,應(yīng)當(dāng)對(duì)帷幕截流進(jìn)行可行性研究。
帷幕注漿方案經(jīng)論證確定后,應(yīng)當(dāng)查清地層層序、地質(zhì)構(gòu)造、邊界條件,帷幕端點(diǎn)是否具備隔水層或閉合性斷層及其隔水性能、地下水向礦井的滲流量、地下水流速和流向等水文地質(zhì)條件。
編制帷幕注漿方案,經(jīng)煤礦企業(yè)總工程師組織審查同意后實(shí)施。
第八十三條當(dāng)井下巷道穿過與河流、湖泊、溶洞、含水層等存在水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙(帶)、陷落柱等?gòu)造時(shí),應(yīng)當(dāng)探水前進(jìn)。如果前方有水,應(yīng)當(dāng)超前預(yù)注漿封堵加固,必要時(shí)可預(yù)先構(gòu)筑防水閘門或者采取其他防治水措施。否則,不準(zhǔn)施工。穿過含水層段的井巷,應(yīng)當(dāng)按照防水的要求進(jìn)行壁后注漿處理。
第八十四條當(dāng)回采工作面內(nèi)有導(dǎo)水的斷層、裂隙或陷落柱時(shí),應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定留設(shè)防隔水煤(巖)柱,也可以采用注漿方法封堵導(dǎo)水通道;否則,不準(zhǔn)采煤。注漿改造的工作面可以先進(jìn)行物探,查明水文地質(zhì)條件,根據(jù)物探資料打孔注漿改造,再用物探與鉆探驗(yàn)證注漿改造效果。
第八十五條涌水量大、有突水威脅的礦區(qū),應(yīng)當(dāng)建立注漿專業(yè)隊(duì)伍,負(fù)責(zé)注漿堵水工作。
第八十六條工作面煤采完后,對(duì)于已經(jīng)失去使用價(jià)值而需關(guān)閉的局部疏水降壓鉆孔,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注漿封閉,并在有關(guān)圖紙上標(biāo)明其位置。
第八十七條廢棄礦井閉坑淹沒前,應(yīng)當(dāng)采用物探、化探和鉆探等方法,探測(cè)礦井邊界防隔水煤(巖)柱破壞狀況及其可能的透水地段,采用注漿堵水工程隔斷廢棄礦井與相鄰生產(chǎn)礦井的水力聯(lián)系,避免礦井發(fā)生水害事故。
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第五章井下探放水
第八十八條對(duì)于采掘工作面受水害影響的礦井,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則,進(jìn)行充水條件分析,并遵守下列規(guī)定:
(一)每年年初,根據(jù)每年的采掘接續(xù)計(jì)劃,結(jié)合礦井水文地質(zhì)資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預(yù)測(cè)表及水害預(yù)測(cè)圖;
(二)在采掘過程中,對(duì)預(yù)測(cè)圖、表逐月進(jìn)行檢查,不斷補(bǔ)充和修正。發(fā)現(xiàn)水患險(xiǎn)情,及時(shí)發(fā)出水害通知單,并報(bào)告礦調(diào)度室,通知可能受水害威脅地點(diǎn)的人員撤到安全地點(diǎn);
?。ㄈ┎删蚬ぷ髅婺甓群驮露人︻A(yù)測(cè)資料及時(shí)報(bào)送礦井總工程師及生產(chǎn)安全部門。
采掘工作面水害分析預(yù)報(bào)表和預(yù)測(cè)圖模式見附錄六。
第八十九條水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井,在地面無法查明礦井水文地質(zhì)條件和充水因素時(shí),應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持有掘必探的原則,加強(qiáng)探放水工作。
第九十條在礦井受水害威脅的區(qū)域,進(jìn)行巷道掘進(jìn)前,應(yīng)當(dāng)采用鉆探、物探和化探等方法查清水文地質(zhì)條件。地測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)提出水文地質(zhì)情況分析報(bào)告,并提出水害防范措施,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測(cè)等有關(guān)單位審查批準(zhǔn)后,方可進(jìn)行施工。
第九十一條礦井工作面采煤前,應(yīng)當(dāng)采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層(體)富水性等情況。地測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)提出專門水文地質(zhì)情況報(bào)告,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測(cè)等有關(guān)單位審查批準(zhǔn)后,方可進(jìn)行回采。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙和陷落柱等構(gòu)造充水的,應(yīng)當(dāng)采取注漿加固或者留設(shè)防隔水煤(巖)柱等安全措施。否則,不得回采。
第九十二條采掘工作面遇有下列情況之一的,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行探放水:
?。ㄒ唬┙咏突蛘呖赡芊e水的井巷、老空或者相鄰煤礦;
?。ǘ┙咏畬?、導(dǎo)水?dāng)鄬印岛?、溶洞和?dǎo)水陷落柱;
?。ㄈ┐蜷_防隔水煤(巖)柱進(jìn)行放水前;
?。ㄋ模┙咏赡芘c河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶;
?。ㄎ澹┙咏谐鏊赡艿你@孔;
?。┙咏牡刭|(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域;
?。ㄆ撸┎删蚱茐挠绊懛秶鷥?nèi)有承壓含水層或者含水構(gòu)造、煤層與含水層間的防隔水煤(巖)柱厚度不清楚可能發(fā)生突水;
(八)接近有積水的灌漿區(qū);
(九)接近其他可能突水的地區(qū)。
探水前,應(yīng)當(dāng)確定探水線并繪制在采掘工程平面圖上。
第九十三條采掘工作面探水前,應(yīng)當(dāng)編制探放水設(shè)計(jì),確定探水警戒線,并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探放水鉆孔的布置和超前距離,應(yīng)當(dāng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度等確定。探放水設(shè)計(jì)由地測(cè)機(jī)構(gòu)提出,經(jīng)礦井總工程師組織審定同意,按設(shè)計(jì)進(jìn)行探放水。
第九十四條布置探放水鉆孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定:
?。ㄒ唬┨椒爬峡账⑾萋渲豌@孔水時(shí),探水鉆孔成組布設(shè),并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn),厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5m;
?。ǘ┨椒艛嗔褬?gòu)造水和巖溶水等時(shí),探水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個(gè);
(三)煤層內(nèi),原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水?dāng)鄬铀⒑畬铀跋萋渲?。如確實(shí)需要的,可以先建筑防水閘墻,并在閘墻外向內(nèi)探放水;
(四)上山探水時(shí),一般進(jìn)行雙巷掘進(jìn),其中一條超前探水和匯水,另一條用來安全撤人。雙巷間每隔30-50m掘1個(gè)聯(lián)絡(luò)巷,并設(shè)擋水墻。
第九十五條井下探放水應(yīng)當(dāng)使用專用的探放水鉆機(jī)。嚴(yán)禁使用煤電鉆探放水。
第九十六條在安裝鉆機(jī)進(jìn)行探水前,應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定:
?。ㄒ唬┘訌?qiáng)鉆孔附近的巷道支護(hù),并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板;
?。ǘ┣謇硐锏?,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí),配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備;
(三)在打鉆地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話;
(四)依據(jù)設(shè)計(jì),確定主要探水孔位置時(shí),由測(cè)量人員進(jìn)行標(biāo)定。負(fù)責(zé)探放水工作的人員親臨現(xiàn)場(chǎng),共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量;
?。ㄎ澹┰陬A(yù)計(jì)水壓大于0.1MPa的地點(diǎn)探水時(shí),預(yù)先固結(jié)套管。套管口安裝閘閥,套管深度在探放水設(shè)計(jì)中規(guī)定。預(yù)先開掘安全躲避硐,制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施,并使每個(gè)作業(yè)人員了解和掌握;
?。┿@孔內(nèi)水壓大于1.5MPa時(shí),采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),并制定防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
第九十七條探水鉆孔除兼作堵水或者疏水用的鉆孔外,終孔孔徑一般不得大于75mm。
第九十八條探水鉆孔超前距離和止水套管長(zhǎng)度,應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定:
(一)探放老空積水的超前鉆距,根據(jù)水壓、煤(巖)層厚度和強(qiáng)度及安全措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長(zhǎng)度不得小于10m;
?。ǘ┭貛r層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時(shí),按表5-1確定探水鉆孔超前距離和止水套管長(zhǎng)度。
表5-1巖層中探水鉆孔超前鉆距和止水套管長(zhǎng)度
水壓(MPa) | 鉆孔超前鉆距(m) | 止水套管長(zhǎng)(m) |
<1.0 1.0-2.0 2.0-3.0 >3.0 | >10 >15 >20 >25 | >5 >10 >15 >20 |
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第九十九條在探放水鉆進(jìn)時(shí),發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時(shí),應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿;應(yīng)當(dāng)立即向礦井調(diào)度室匯報(bào),派人監(jiān)測(cè)水情。發(fā)現(xiàn)情況危急,應(yīng)當(dāng)立即撤出所有受水威脅區(qū)域的人員到安全地點(diǎn),然后采取安全措施,進(jìn)行處理。
第一百條探放老空水前,應(yīng)當(dāng)首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。探放水孔應(yīng)當(dāng)鉆入老空水體,并監(jiān)視放水全過程,核對(duì)放水量,直到老空水放完為止。當(dāng)鉆孔接近老空時(shí),預(yù)計(jì)可能發(fā)生瓦斯或者其他有害氣體涌出的,應(yīng)當(dāng)設(shè)有瓦斯檢查員或者礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班,隨時(shí)檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關(guān)規(guī)定,應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦井調(diào)度室,及時(shí)處理。
第一百零一條鉆孔放水前,應(yīng)當(dāng)估計(jì)積水量,并根據(jù)礦井排水能力和水倉容量,控制放水流量,防止淹井;放水時(shí),應(yīng)當(dāng)設(shè)有專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況,測(cè)定水量和水壓,做好記錄。如果水量突然變化,應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理,并立即報(bào)告礦調(diào)度室。
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第六章水體下采煤
第一百零二條在河流、湖泊、水庫和海域等地面水體下采煤,應(yīng)當(dāng)留足防隔水煤(巖)柱。在松散含水層下開采時(shí),應(yīng)當(dāng)按照水體采動(dòng)等級(jí)留設(shè)不同類型的防隔水煤(巖)柱(防水、防砂或者防塌煤巖柱)。在基巖含水層(體)或者含水?dāng)嗔褞麻_采時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)開采前后覆巖的滲透性及含水層之間的水力聯(lián)系進(jìn)行分析評(píng)價(jià),確定采用留設(shè)防隔水煤(巖)柱或者采用疏干方法保證安全開采。
第一百零三條在水體下采煤,其防隔水煤(巖)柱的留設(shè),應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件、開采方法、開采高度和頂板控制方法等,按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中有關(guān)水體下開采的規(guī)定,由具有乙級(jí)及以上資質(zhì)的煤炭設(shè)計(jì)單位編制可行性方案和開采設(shè)計(jì),報(bào)省級(jí)煤炭行業(yè)管理部門審查批準(zhǔn)后實(shí)施。采煤過程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求,控制開采范圍、開采高度和防隔水煤(巖)柱尺寸。
第一百零四條在采掘過程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件變化,需要縮小防隔水煤(巖)柱尺寸、提高開采上限時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行可行性研究,并經(jīng)省級(jí)煤炭行業(yè)管理部門審查批準(zhǔn)后方可進(jìn)行試采。
第一百零五條為了合理地確定留設(shè)防隔水煤(巖)柱尺寸,應(yīng)當(dāng)對(duì)開采煤層上覆巖層進(jìn)行專門水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探。
專門水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探應(yīng)當(dāng)包括下列內(nèi)容:
?。ㄒ唬┎槊髋c煤層開采有關(guān)的上覆巖層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),包括含水層、隔水層的厚度和分布,含水層水位、水質(zhì)、富水性,各含水層之間的水力聯(lián)系及補(bǔ)給、徑流、排泄條件,斷層的富水性、導(dǎo)水性;
(二)采用鉆探、物探等方法探明工作面上方基巖面的起伏和基巖厚度。在松散含水層下開采時(shí),特別應(yīng)當(dāng)查明松散層底部隔水層的厚度、變化與分布情況;
?。ㄈ┩ㄟ^巖芯工程地質(zhì)編錄和數(shù)字測(cè)井等,查明上覆巖土層的工程地質(zhì)類型、覆巖組合及結(jié)構(gòu)特征,采取巖土樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試。
第一百零六條水體下防隔水煤(巖)柱,應(yīng)當(dāng)按照裂縫角與水體采動(dòng)等級(jí)所要求的防隔水煤(巖)柱相結(jié)合的原則設(shè)計(jì)。進(jìn)行水體下開采的防隔水煤(巖)柱留設(shè)尺寸預(yù)計(jì)時(shí),覆巖垮落帶、導(dǎo)水裂縫帶高度、保護(hù)層尺寸可以按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中的公式計(jì)算,或者根據(jù)類似地質(zhì)條件下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合基于工程地質(zhì)模型的力學(xué)分析、數(shù)值模擬等多種方法綜合確定,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)結(jié)合覆巖原始導(dǎo)水情況和開采引起的導(dǎo)水裂縫帶進(jìn)行疊加分析綜合確定。涉及到水體下開采的礦區(qū),應(yīng)當(dāng)開展覆巖垮落帶、導(dǎo)水裂縫帶高度和范圍的實(shí)測(cè)工作,逐步積累經(jīng)驗(yàn),指導(dǎo)本礦區(qū)水體下開采工作。
采用放頂煤開采的保護(hù)層厚度,應(yīng)當(dāng)根據(jù)對(duì)上覆巖土層結(jié)構(gòu)和巖性、頂板垮落帶、導(dǎo)水裂縫帶高度以及開采經(jīng)驗(yàn)等分析確定。留設(shè)防砂和防塌煤(巖)柱開采的,應(yīng)當(dāng)結(jié)合上覆土層、風(fēng)化帶的臨界水力坡度,進(jìn)行抗?jié)B透破壞評(píng)價(jià),確保不發(fā)生潰水和潰砂事故。
第一百零七條臨近水體下的采掘工作,應(yīng)當(dāng)遵守下列規(guī)定:
(一)采用有效控制采高和開采范圍的采煤方法,防止急傾斜煤層抽冒。在工作面范圍內(nèi)存在高角度斷層時(shí),采取有效措施,防止斷層導(dǎo)水或者沿?cái)鄬訋С槊捌茐模?/div>
?。ǘ┰谒w下開采緩傾斜及傾斜煤層時(shí),宜采用傾斜分層長(zhǎng)壁開采方法,并盡量減少第一、第二分層的采厚;上下分層同一位置的采煤間歇時(shí)間不小于4-6個(gè)月,巖性堅(jiān)硬頂板間歇時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。留設(shè)防砂和防塌煤(巖)柱,采用放頂煤開采方法時(shí),先試驗(yàn)后推廣;
?。ㄈ﹪?yán)禁在水體下開采急傾斜煤層;
?。ㄋ模╅_采煤層組時(shí),采用間隔式采煤方法。如果仍不能滿足安全開采的,修改煤柱設(shè)計(jì),加大煤柱尺寸,保障礦井安全;
?。ㄎ澹┊?dāng)?shù)乇硭w或松散層富水性強(qiáng)的含水層下無隔水層時(shí),開采淺部煤層及在采厚大、含水層富水性中等以上、預(yù)計(jì)導(dǎo)水裂縫帶大于水體與煤層間距時(shí),采用充填法、條帶開采和限制開采厚度等控制導(dǎo)水裂縫帶發(fā)展高度的開采方法。對(duì)于易于疏降的中等富水性以上松散層底部含水層,可以采用疏降含水層水位或者疏干等方法,以保證安全開采。
第一百零八條進(jìn)行水體下采掘活動(dòng)時(shí),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水情和水體底界面變形的監(jiān)測(cè)。試采結(jié)束后,礦井應(yīng)當(dāng)提交試采總結(jié)報(bào)告,研究規(guī)律,指導(dǎo)水體下采煤。