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文檔簡介

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GRM

中關村綠色礦山產業聯盟團體標準

T/GRMXXX-2023

煤礦井下探放水技術規范

Technicalspecificationforundergroundwaterexplorationanddrainageincoalmines

(征求意見稿)

2023-**-**發布2023-**-**實施

中關村綠色礦山產業聯盟發布

煤礦井下探放水技術規范

1范圍

本文件規定了井下探放水原則、探放水工程設計內容、探放水鉆孔布置及其施工技術要求、探放水

安全技術措施和探放水完工總結報告等內容。

本文件適用于在建和生產煤礦。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T14157水文地質術語

GB/T40130煤礦專門水文地質勘查規范

DZ/T0315煤炭行業綠色礦山建設規范

MT/T632井下探放水技術規范

NB/T10173煤礦井下定向鉆進技術規程

T/GRM054保水采煤技術規范

T/SXDZ030煤礦井下探放水作業規程

應急管理部令〔2022〕第8號煤礦安全規程

煤安監調查〔2018〕14號煤礦防治水細則

安監總煤調〔2013〕135號煤礦地質工作規定

3術語與定義

GB/T14157和GB/T14498界定的術語和定義,以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

探放水exploreandreleasewater

指包括探水和放水的總稱。探水是指采掘過程中采用超前勘探方法,查明威脅采掘工作面安全的水

體具體空間范圍、水位及富水性等水文地質條件。放水是指為了預防水害事故,在查明礦井水文地質條

件情況下,采取鉆探等方法將水體安全排放出。

3.2

老空水goafwater

指采空區、老窯和廢棄井巷中的積水。

3.3

超前距leaddistance

根據煤(巖)特性及水文特性計算獲得,指探水鉆孔沿巷道掘進前方所控制范圍超前于掘進工作面

迎頭的最小安全距離。

3.4

1

積水線waterline

是指經過調查確定的積水邊界線。

3.5

探水線waterexplorationline

指積水線外推一定距離開始鉆探方法探放水作業的起始線。

3.6

警戒線warningline

指探水線外推一定距離開始對潛在水患加強水情觀測、警惕積水威脅的起始線。

3.7

煤礦突水預兆forecastsofwaterburst

煤礦突水前的主要征兆。

4探放水原則

4.1必須堅持“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原則。

4.2煤礦企業應切實做好采掘工作面水文地質條件探測、分析及水情水害預測評價,加強防治水隱患

排查治理,超前從根源上消除水患。

4.3采掘工作面按照《煤礦安全規程》和《煤礦防治水細則》確定積水線、探水線和警戒線,必須開

展有效的探放水工作。同時探放水工程應減少對礦區水系統的擾動,對探放的水資源進行循環利用,達

到環境保護、節能減排的目的。

5探放水工程設計內容

5.1探放水工程設計總體要求

煤礦井下探放水工程設計總體內容如表1所示,包括地質條件分析、開拓方案設計、探放水鉆孔

布置及其施工技術設計、探放水安全技術措施設計、探放水環境保護設計、探放水實施安排和探放水驗

收標準和形式等7個方面。

表1探放水工程設計內容

探放水環

探放水鉆孔布置及其施探放水安全技術措

地質條件分析境保護設探放

設工技術設計施設計

計探放水水驗

計開拓方案

生循實施安收標

內設計

水文其他鉆孔布鉆孔安其他安態環排準和

容鉆孔參數

地質地質置全全保利形式

護用

礦探放

水文地開拓方類型、組數、孔口安生

瓦斯壓信號聯井水各

質條件、向、施工個數、方向、超前距、全裝置、態探放水

設力、含系、避災水階段

水害類次序、規角度、深度、幫距、積耐壓及水施工進

計量、來路線、通循的完

型、水格、支護孔徑、止水水線、探孔內套保度、人

要源,其他風措施環成驗

量、水形式和排套管、定向水線及管止水、護員、設

素特殊地和瓦斯利收標

壓、水力水系統設鉆軌跡和靶警戒線耐壓要措備配置

質條件檢查用準和

聯系計點、靶區求施

措形式

2

5.2地質條件分析

采掘工作面及周圍的水文地質條件、水害類型、水量、水壓、水力聯系等及瓦斯、硫化氫等有毒

有害氣體的壓力、含量、來源預計。探放目標水體屬強酸性、放射性、高溫及其他特殊地質條件時,對

特殊地質條件進行預測分析。根據地質條件確定探放水積水線、探水線和警戒線。

5.3開拓方案設計

探放水巷道的開拓方向、施工次序、規格、支護形式,排水系統設計。

5.4探放水鉆孔布置及其施工技術設計

探放水鉆孔類型、組數、個數、方向、角度、深度、孔徑、止水套管施工技術要求和采用的超前

距、幫距、積水線、探水線及警戒線確定。配套繪制鉆窩設計、探放水孔布置的平面圖、剖面圖等。采

取定向鉆探放水時,還應設計定鉆孔軌跡、靶點和靶區。

5.5探放水安全技術措施設計

探放水鉆孔孔口安全裝置、耐壓及孔內套管止水、耐壓要求。設計受水害威脅地區的信號聯系和

避災路線。制定探放水施工與掘進工作的安全規定,通風措施和瓦斯檢查制度,水情及避災聯系匯報制

度和災害處理措施等。

5.6探放水環境保護設計

探放的目標水體對供水水源和生態環境有顯著影響時,應設計探放水過程中對生態水體的水位、

流量、水質等要素監測網絡,并提出礦區重要水體保護措施。對探放產生的礦井水,提出分質清潔利用

方案。

5.7探放水實施安排

對探放水施工進度、人員、設備配置等進行安排。

5.8探放水驗收標準和形式

探放水各階段的完成驗收標準和形式進行設計。

6探放水鉆孔布置及其施工技術要求

6.1探放不同類型的水患時,采取不同的鉆孔布置方式,具體如表2。

表2探放水鉆孔布置方式

老空水、鉆孔水、火燒區水斷裂構造水、巖溶

探放陷落柱等垂向構

水文條件水、沖刷帶水、古河煤層內水壓大于1MPa的水體

對象水文條件不清楚造

清楚道水、離層水等

鉆孔根據物探、鉆探

依據查明采掘正前方及含水

布置扇形布置聯合探測的陷落

條件布置體方向呈扇形布置

方式柱情況布置原則上禁止探放。確實需要的,可以

先構筑防水閘墻,并在閘墻外向內探

水平面間距不得

鉆孔鉆孔不得少于3個,放水。根據水體類型具體設計。

依據查明大于3m,豎直底板方向鉆孔不

間距/其中含水體方向的

條件設計面間距不得大得少于3個

數量鉆孔不得少于2個

于1.5m

6.2探放水鉆孔的布置和超前距、幫距和止水套管長度,應當根據水頭值高低、煤(巖)層厚度、強

度及安全技術措施等確定,明確測斜鉆孔及要求,超前距、幫距確定方法參照《煤礦防治水細則》和《煤

礦安全規程》執行。

6.3探放水鉆孔除兼作堵水鉆孔外,終孔孔徑一般不得大于94mm。

6.4探放水鉆孔的布置應采用深孔、中深孔和淺孔相結合的方式。疏放老空水時,應采用高、中、低

結合的方法布置放水鉆孔,至少有一個鉆孔鉆至老空積水區內最低標高點附近。作為驗證孔和觀測孔,

3

保持放水暢通,對有腐蝕性的采空積水應該對放水裝置進行防腐蝕處理,確保放水管至少一年放水不受

影響。

6.5有條件的礦井,可采用定向鉆機,開展長距離、大規模探放水,定向鉆實施按照NB/T10173《煤

礦井下定向鉆進技術規程》執行。

6.6有條件的礦井,可采取智能探放水系統,對鉆探各環節狀態實時監控,提升探放水鉆孔質量和水

情實時處理能力。

6.7探放的目標水體對供水水源和生態環境可能有影響時,應設計探放水過程中對生態水體的水位、

流量等要素進行監測和生態水體保護措施,相關監測系統和生態水體保護措施應滿足T/GRM054《保

水采煤技術規范》要求。對探放水工程產生的礦井水開展分質清潔利用,相關利用滿足DZ/T0315《煤

炭行業綠色礦山建設規范》要求。

6.8探放水工程過程的驗收,參照T/SXDZ030《煤礦井下探放水作業規程》,結合驗收的探放水鉆孔、

安全保障設計及實施過程中的變更通知,對探放水各階段的完成驗收標準和形式進行設計。探放水最終

效果驗證以鉆探為主,結合物探和化探等方法。經驗證沒有達到要求時,必須采取補充措施,并再次驗

證。根據水患類型,探放水工程效果驗證方法如下。

6.8.1探放老空水工程驗收標準如下:

a.至少有一個探放水鉆孔應打至老空積水區的最底部;

b.放水結束后,對比放水量與預計積水量,采用鉆探或者物探方法對放水效果進行驗證,確保疏干放

凈;

c.無水源補給的,檢驗指標為放水鉆孔經反復疏通后無水。有水源補給的,放水量衰減至與補給水量

達到動態平衡,并保持正常放水,方可進行開采。

6.8.2探放頂板水工程驗收標準。沿工作面走向每500m內至少施工1個驗證鉆孔,導水裂隙帶范圍

內含水層剩余涌水量應不大于工作面臨時排水能力,不影響采掘作業安全。

6.8.3探放底板水工程驗收標準。工作面應有鉆孔觀測實際水頭壓力,底板破壞帶范圍內層剩余涌水

量應不大于工作面臨時排水能力,不影響采掘作業安全。底板破壞帶范圍以外承壓水探放后,達到《煤

礦防治水細則》底板安全帶壓水頭。

6.8.4探放陷落柱水工程驗收標準。應施工地面或者井下效果驗證孔,數量不少2個,驗證孔應穿過

陷落柱治理區域,確保疏干陷落柱,無法疏干的陷落柱應注漿加固,注漿后地面驗證孔漿液漏失量小于

2m3/h、井下驗證鉆孔的單孔涌水量小于5m3/h。

6.8.5探放斷層水工程驗收標準。應施工效果驗證孔,數量不少2個,驗證孔應穿過斷層治理區域,

確保疏干斷層水,無法疏干的斷層水時應注漿加固,注漿后驗證鉆孔的單孔涌水量小于5m3/h。

7探放水安全技術措施

7.1依據《煤礦防治水細則》,設計探放水鉆孔孔口安全裝置、耐壓及孔內套管止水、耐壓要求。

7.1.1探放水孔口安全裝置實施程序。首先,在鉆場堅硬完整處開孔,孔徑比孔口套管大1~2級。接

著,進行孔口管的安裝和膠結。然后,壓水驗證膠結止水耐壓效果,達到預計防水水壓時停止。最后,

安裝水壓表,水壓高于1Mpa時,安設防噴逆止閥。

7.1.2止水套管應當進行耐壓試驗,耐壓值不得小于預計靜水壓值的1.5倍,兼做注漿鉆孔的,應當

綜合注漿終壓值確定,并穩定30min以上;預計水壓大于1.5MPa時,采用反壓和有防噴裝置的方

法鉆進,并制定防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。

7.2確保受水害威脅地區的信號聯系和避災路線。制定探放水施工與掘進工作的安全規定,通風措施

和瓦斯檢查制度,水情及避災聯系匯報制度和災害處理措施等。

7.3嚴格執行《煤礦防治水細則》“三專”要求,即明確探放水專業技術人員、專用探放水鉆機和專

職探放水施工隊伍,嚴禁使用非專用鉆機探放水。嚴格執行《煤礦防治水細則》“兩探”要求,即采掘

工作面超前探放水應當同時采用鉆探、物探兩種方法,做到相互驗證,查清采掘工作面及周邊老空水、

含水層富水性以及地質構造等情況。

4

7.4上山探水時,應當采用雙巷掘進,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個聯絡巷,并設擋水墻。

7.5在探放水鉆進時,發現煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆孔中水壓、水量突然增大和頂鉆等突水征兆

時,立即停止鉆進,但不得拔出鉆桿;應當立即撤出所有受水威脅區域的人員到安全地點,并向礦井調

度室匯報,采取安全措施,派專業技術人員監測水情并分析,妥善處理。

7.6探放老空水時,預計可能發生瓦斯或者其他有害氣體涌出的,應當設有瓦斯檢查員或者礦山救護

隊員在現場值班,隨時檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關規定,應當立即停止鉆

進,切斷電源,撤出人員,并報告礦井調度室,及時處理。揭露老空未見積水的鉆孔應當立即封堵。

7.7鉆孔放水前,應當估計積水量,并根據排水能力和水倉容量,控制放水流量,防止淹井淹面;放

水時,應當設有專人監測鉆孔出水情況,測定水量和水壓,做好記錄。如果水量突然變化,應當分析

原因,及時處理,并立即報告礦井調度室。

7.8煤礦應嚴格執行探放水監測(“兩監測”)制度,對鉆探施工過程進行全程視頻監測,關鍵工序施

工應錄像備份,存儲時間不少于90天。對主要鉆孔進行測斜監測,其中對探查孔測斜不少于該循環總

量的30%,驗證孔全部測斜。

7.9煤礦應嚴格執行探放水通知單(“兩單”)制度,由防治水專業技術人員編制停止掘進通知單和允

許掘進通知單,發至掘進、調度、安檢等單位,并嚴格執行。停止掘進通知單內容,主要包括停止掘進

位置、水害情況及相關附圖。允許掘進通知單內容,主要包括探測結果、允許掘進安全距離和下次停止

采掘作業探放水位置等。老空水探放工作結束后,應下達允許或者停止掘進通知單。

8探放水完工總結報告

8.1探放水工程結束后,經專業人員現場綜合驗收、現場驗正(參考6.8節驗收標準)、施工單位提

交工程總結、地測部門評價放水效果、在確定無水害威脅后,經礦井總工程師批準后方可進行采掘活動。

8.2探放水工程結束提交的完工總結報告按照附錄A編制。

5

附錄A

(資料性)

探放水完工總結報告編寫提綱

A.1文字說明書

A.1.1前言

A.1.2探放水區域采礦地質條件

包括不限于:水文地質條件、瓦斯地質條件、構造地質條件、開拓方式和支護方式等。

A.1.3探放水工作基本情況

包括不限于:受水害威脅情況分析、排水系統、探放水裝備情況等。

A.1.4探放水工作主要措施

包括不限于:探放水設計、探放水安全技術措施等。

A.1.5探放水過程及取得

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