第一章 總則
第1條 隨著鄭煤礦區(qū)各礦井生產(chǎn)水平的不斷延伸,受水威脅日趨嚴重,近年來曾發(fā)生多起水害事故,造成很大經(jīng)濟損失。鉆探注漿已成為礦井防治水主要措施。為進一步加強技術管理,確保工程質(zhì)量,提高職工素質(zhì),規(guī)范職工操作,依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)程》(試行)《煤礦防治水工作條例》。及《關于加強煤礦水害防治工作指導意見》等制度法規(guī),并結合礦區(qū)實際制訂本《技術管理與操作規(guī)程》。
本管理規(guī)定主要適用于公司各生產(chǎn)礦井的井下鉆探、注漿防治水工作。
第2條 各生產(chǎn)礦井要成立防治水領導機構,總經(jīng)理(礦長)是礦井水害防治工作第一責任人,負責解決鉆探注漿所須人才物等問題??偣こ處煟夹g負責)對礦井水害防治負技術責任。地測防治水部門是礦井防治水主要職能部門,要明確一名技術人員具體負責鉆探注漿技術管理工作;地測防治水部門對防治水業(yè)務技術工作負責。
調(diào)度、技術、計劃、供應、財務,機電等部門也要在副總經(jīng)理(生產(chǎn)礦長)領導下為鉆探注漿提供物質(zhì)材料,資金支持和現(xiàn)場施工條件。
第3條 鉆探、注漿工程要納入礦井中長期防治水規(guī)劃和年度防治水計劃,月度鉆探、注漿工作也要納入礦月度生產(chǎn)經(jīng)營作業(yè)計劃。
第4條 重點防治水鉆探注漿工程及防治水單項工程,要編制專門設計,施工方案及安全措施,工程結束后要竣工驗收、并有總結報告。
第5條 各礦要按集團公司規(guī)定提取防治水專項資金,防治水鉆探、注漿所需設備、防治水新設備、新工藝、新材料推廣所需資金要列入安全費用。
第6條 各生產(chǎn)礦井必須按規(guī)定成立配備探放水隊伍,人員設置數(shù)量要滿足防治水工作需要;必須配備不少于兩臺完好的探放水鉆機,并分別配備不小于100m的探水鉆桿,其它儀器、儀表設備齊全,配件充足。
第7條 水文地質(zhì)條件復雜礦井要成立注漿隊伍,建設地面固定注漿站,用于承壓強含水層大面積注漿加固、注漿堵水等。
水文地質(zhì)條件簡單—中等、注漿量不大的礦井,可在井下硐室設置臨時注漿站,用于構造復雜地段局部注漿加固、注漿堵水等。
第8條 探放水和底板注漿加固改造是礦井防治水的主要工程,各礦井建立的探放水注漿隊伍,業(yè)務上歸地測防治水部門管理,地測防治水部門要明確一名技術人員具體負責鉆探注漿技術管理工作。各鉆探注漿要人員要納入特種作業(yè)管理,進行專門培訓,持證上崗。
第9條 大力推廣粘土水泥漿注漿工藝,在注漿加固、注漿堵水中積極探討其它工藝、替代材料。
第10條 堅持“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原則,對受底板承壓水,老空水`小窯水等水體威脅嚴重礦井,必須落實探放水措施;含水豐富無法保正安全開采時,必須進行超前預注漿加固,否則不得回采。
第二章 技術管理
一、探放水技術要求
第11條 采掘工作面遇下列情況之一時,必須確定探水線進行探水,留足不小于20m超前距,其《探放水設計及安全技術措施》須經(jīng)礦總工程師組織有關部門會審,報集團公司批復后,方可探放水。
1、接近水淹的井巷、老空、老窯或相鄰小煤礦時;
2、接近水文地質(zhì)復雜區(qū)域并有出水征兆時;
3、打開隔離煤柱放水時;
4、可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相能的斷層破碎帶時;
5、接近有出水可能的未封孔或封孔不良鉆孔時;
6、接近有積水的灌漿區(qū)時;
7、接近風氧化帶時;
8、接近其它可能出水地區(qū)時。
第12條 探放水技術要求:
1、探老空水探水鉆孔應成組布設,并在平面上呈扇形。在保證鉆孔孔口不塌孔、不串孔前提下盡可能地縮小終孔平距,鉆孔終孔平距以3 m為準,厚煤層內(nèi)各鉆孔終孔的垂距不得超過1.5 m,并至少各有一個見煤層頂板和底板的鉆孔。
2、探放斷層及底板巖溶水的鉆孔,必須沿掘進方向的前方及下方布置,底板方向的鉆孔不少于2個,探水鉆孔終孔直徑一般不大于58mm。透水后可根據(jù)放水需要逐級擴孔,但必須有可靠的控水裝置。
3、回次放水結束標準:有兩個以上在原出水孔下方鉆孔證實無水方可結束放水工程。
4、超前探查孔結束后,提出探查總結報告,向施工單位下達允許掘進通知書,經(jīng)礦總工程師簽字后方可掘進。
5、回次探放水間要在設計停掘位置前10m下發(fā)停掘探水通知單;留足不小于20m超前距。
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探放老空水水頭高度在4m以內(nèi)時,孔口管可采用裸管打入加固或纏海帶、棉布打入等方法固管。老空水頭在4~10m時,孔口管安裝方法視煤壁完整情況而定。非水泥注漿固定套管時,要有防止煤壁套管鼓出措施。
在預計水壓大于1Mpa且積水量較大地點探水時,原則上不得在煤層內(nèi)進行,應采用隔離式探水??卓诠芡鈧纫惭b控水閥門和測壓表,確保排水能力不足時能控制放水
二、注漿加固技術要求
第14條 承壓含水層突水區(qū)、徑流帶、隔水層變薄帶、開采煤層實際隔水層厚度不能承受實際水頭值,疏水降壓難度大,不經(jīng)濟,要采取注漿加固底板封堵水源補給通道,實現(xiàn)采掘安全。凡有下列條件之一,要采用注漿加固方法:
1、L7~8灰含水層與下部強含水層水力聯(lián)系密切,補給量豐富,難以疏降水頭,即單位降深疏水量大于5m3/h?m;突水系數(shù)在復雜地段每超過0.06MPa/m,在正常地段每超過0.1MPa/m的采煤工作面。
2、隔水層變薄帶采煤工作面。
3、采掘工作面存在構造破碎帶、導水裂隙帶、陷落柱等。
4、物探異常區(qū)采掘工作面。
第15條 加強注漿加固過程中的技術管理和現(xiàn)場管理。
1、受水威脅工作面必須編制專門的鉆探注漿加固設計,報集團公司審批。工程竣工或局部注漿加固結束后,原集團公司審核驗收,方可回來。
2、鉆探注漿要有總工程師批準的單孔設計和施工措施;工程結束后,要有設計、施工單位聯(lián)合竣工驗收,并簽字。
3、各單位要制訂注漿站管理制度,并明確專人管理;明確分工,建立注漿各工種崗位責任制。
4、注漿水泥、粘土等材料由供應部門組織進貨,專業(yè)技術部門聯(lián)合驗收;進料單分別由供應、專業(yè)技術部門保存?zhèn)洳椤?br />
5、射流造漿系統(tǒng)注漿記錄按集團公司統(tǒng)一格式進行,每孔注漿結束后,防治水技術員要及時整理原始記錄報送地測科,專業(yè)技術部門與施工單位聯(lián)合填制注漿驗收單,并簽字。
第16條 底板注漿加固鉆孔設計包括:鉆場布置、鉆孔數(shù)目、方位、傾角、結構、終孔層位、終孔深度、巖芯采取率、各級套管長度、耐壓試驗、施工順序及驗收等。
1、一般在受水威脅工作面下付巷,每隔60布置鉆場,在鉆場內(nèi)以不同的方位和傾角分別向工作面上、中、下部位施工鉆孔;工作面較長時,可在上、下付巷同時布置鉆場,施工注漿孔。
2、鉆孔數(shù)目:采用均勻布孔時,可按擴散半徑10~15m布設鉆孔;物探異常區(qū)適當加密布設鉆孔數(shù)量。
3、鉆孔施工順序:要序次打鉆注漿,相鄰鉆孔在含水層每小于40m,不得同時施工,以提高鉆孔利用率。
4、鉆孔方位、傾角:鉆孔方位與傾角要盡量與裂隙發(fā)育相垂直或斜交。
5、鉆孔結構:
一般不少于兩級,鉆孔開孔位置盡量選在巖層完整地段,開孔孔徑應比孔口管外徑大15~30mm??卓诠芤轮罫8灰?guī)r石層位,二級套管要隔過L7~8灰含水層,垂直深度應大于采煤擾動破壞深度;必要時可下三級套管,水門上末級套管上,并與設計注漿壓力相匹配。
6、終孔孔徑:不小于73mm。
7、終孔層位:必須穿透L5~6灰,加固改造深度不小于40m;大水工作面、構造復雜區(qū)域要穿透L1~4灰含水層,并有奧灰探查鉆孔,由于鉆孔水大(Q>60m3/h),施工困難時,可采取分段打孔下行注漿方式,但最終要達到設計終孔層位。
8、施工鉆孔要取芯鉆進,以利于判層。巖芯要貼票,順次入箱保存,經(jīng)專業(yè)技術人員驗收后,巖芯方可處理。
9、鉆探小班記錄:要使用統(tǒng)一格式,記錄及時、準確,內(nèi)容齊全。
10、每孔都要由地測防治水人員組織驗收,并填寫驗收單。
11、建立注漿鉆孔臺帳。
第17條 注漿方式:
采用下行分段連續(xù)注漿。
第18條 注漿材料:
以粘土水泥漿為主,并要不斷試用其它材料。
第19條 注漿參數(shù):
水灰比、比重、稠度視單孔涌水量及巖溶發(fā)育程度而定。單液水泥漿的水灰比0.8:1~2:1,粘土水泥漿中粘土漿的比重為1.12~1.20,每立方米粘土水泥漿中水泥摻入量為0.1~0.4t,水玻璃與粘土水泥漿的體積比為0.5~3.0%。單孔注漿結束標準:當泵量80L /min以下時,工作面注漿孔孔口壓力達到終孔壓力時,即可結束。
第20條 注漿加固效果檢查:
1、檢查方法:每一個鉆場都要有一個注漿檢查孔,大水孔注漿后兩側也要有檢查孔;有條件時,可采用工作面加固前后物探對比方法檢查。
2、檢查標準:檢查孔水量小于20m3/h,工作面方可回采。
3、重點檢查地段:構造薄弱帶、富水區(qū)、大水鉆孔附近及注漿量少的地段。
4、單孔注漿結束后,由防治水人員簽字驗收;注漿加固地段回采前,由礦總工程師組織驗收評價,合格后方可回采。
三、疏水降壓技術要求
第21條 受水威脅工作面,必須先物探,后鉆探,查清水文地質(zhì)條件。如果含水層富水性弱到中等,單位降深疏水量小于5m3/h?m,就能使含水層水頭(水壓值)降到允許的安全水頭(水壓值)的,可采用疏水降壓采煤。采用疏水降壓采煤的工作面附近,必須有水壓觀測孔,安置水量、水壓檢測裝置。
安全水頭值計算:
1、掘進巷道底板隔水層安全厚度
t臨=L( –rL)/4Kp
式中:t—安全隔水厚度(m);
L—采掘工作面最大控頂距(m);
r—隔水層巖石容重(t/m3),一般取2.6;
Kp—隔水層巖石抗張強度(t/m2),一般取10;
H—隔水層底板承受的水頭壓力(m)。
2、回采工作面底板隔水層疏降安全水頭值,可由突水系數(shù)求得:
P = Ts * (M – Cp – Dg)
式中:Ts—突水系數(shù)(取0.06MPa/m);
P—隔水層承受水壓(MPa);
M—底板隔水層厚度(m);
Cp—采礦對底板隔水層擾動破壞厚度(m);
Dg—原始導升高度(m)。
第22條 放水孔設計:
1、 終孔孔徑不小于73mm。
2、 必須下二級套管,二級套管盡量接近含水層。
3、孔口要安設水壓不小于1.5倍的水門。
第23條 對有固定放水硐室疏降開采工作面,附近要有水壓觀測孔,回采期間要定期進行水量、水壓檢測,疏水降壓鉆孔不得隨意挪作他用;不經(jīng)礦總工程師同意,不得隨意關閉。