煤矿探放水安全技术基础知识(上)

井下探放水技术工艺山东鲁能菏泽煤电安培中心王运福上

矿井水害是仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害。探放水是煤矿防止水灾事故的重要环节，因此，进行探放水地质研究，降低矿井水害对实现煤矿安全生产，有着重要的现实意义。王家岭透水事故分析事故案例时间：2010年3月28日14时30分许事故单位：华晋焦煤有限责任公司王家岭煤矿地点：山西省乡宁县和河津市境内人员：事故发生时井下261人作业，108人升井，

153人被困，其中115人获救，38人遇难。透水水源：老空水

原因：没有严格执行《煤矿防治水规定》，水文地质情况未查清，没有严格执行“先探后掘、有疑必探”的规定，劳动组织管理混乱，安全培训不到位。为了赶工期、赶进度，当班安排14个掘进队同时作业，作业人员过度集中，且领导干部带班制度不落实；施工安全措施不落实；隐患排查治理不力，特别是2010年3月份以来该工作面回风巷多次发现巷道积水，但一直未能采取有效措施消除隐患。所有这些，都暴露出该企业安全生产责任不落实、安全管理不严格、隐患排查治理不认真等突出问题。这是一起明显的责任事故，是一起不该发生的、完全可以避免的事故。事故搜救耗资超过1亿元。井下探放水技术工艺

本章培训与考核要点：＊掌握矿井水中各类水源的探放方法＊掌握井下探放水设备、仪器与仪表知识第一节井下探放水的相关规定

探放水包括探水和放水两个方面。探水是指采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等，其目的是为了有效地防治矿井水做好必要的准备。放水是指为了预防水害事故，在探明水的情况后采取钻孔等安全方法将水体放出。

《煤矿安全规程》对井下探放水做了如下规定：

（1）矿井必须作好水害分析预报和充水条件分析，坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原则。（2）采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水：

（一）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。（二）接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

（三）打开隔离煤柱放水时。

（四）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。

（五）接近有出水可能的钻孔时。

（六）接近有水的灌浆区时。

（七）接近其他可能出水地区时。

（3）煤系底部有强承压含水层并有突水危险的工作面，在开采前，必须编制探放水设计，明确安全措施。

（4）安装钻机探水前，必须遵守下列规定：

（一）加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

（二）清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

（三）在打钻地点或附近安设专用电话。

（四）测量人员和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

（5）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。（6）钻孔内水压过大时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。（7）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。

（8）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过本规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

（9）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

（10）排除井筒和下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。

排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。

第二节井下探放水设计

采掘工作面探水前，必须编制探水设计，确定探水警戒线，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探放水设计由地测部门提出，煤矿总工程师审定，严格按设计进行探放水。一、分析水文地质情况，确定积水线、探水线和警戒线

井下探放水的设计应包含以下内容。1、水文地质分析内容（1）老窑、老空积水分析内容。包括：老窑名称、编号、地理位置、经纬距、标高、开采时间、层别、采出煤量、停采原因、相邻式窑关系、老空水距地表深度及积水范围内的积水量、经常涌

水量和水头高度等。（2）老采空区积水分析内容。包括：积水巷道名称、标高、层别

、积水量和经常涌水量和水头等。（3）未封或虚封导水钻孔分析内容。包括：孔号、孔深、孔径、地表位置、经纬距及标高与各煤层新旧采区的关系、含水层情况等。（4）含水断层分析内容。包括：实际巷道所见的断层走向倾向、倾角、落差、破碎带宽度、破碎带交结情况、以往的出水特点、涌水量、水压或水位标高等。（5）煤层底板的含水层。包括：含水层名称、岩柱、厚度、水位水量及其与采煤层的间距等。2、确定积水线、探水线和警戒线根据水源分析情况，在采掘“工程平面图”上按水源的范围确定积水线，在积水线的基础上平等外推60–150米而划定探水线，警戒线是在探水线的基础上平等外推50–150米而划定。二、根据水害的性质设计开拓方案及防水方案（1）探水区的开拓方案（2）巷道布置及施工顺序（3）巷道断面及支护形式（4）排水沟设计（5）排水线路设计（6）设置临时排水设施（7）水闸门及水闸墙的设置（8）计算允许放水量（9）人员避灾路线及预防有害气体的措施等。三、设计探水孔的设计方案

1、每次探水孔的位置由探水的深度、探水超前距离和巷道允许掘进的距离而定。2、探水钻孔的超前距离、巷道允许掘进距离、帮距和密度的确定。（1）超前距。探水时从探水线开始向前方打钻探水、一次打透积水的情况较少，常是探水——掘进——探水循环进行，而探水钻孔的终孔位置应始终保持超前工作面一段的安全距离，这段距离简称超前距。

允许掘进距离超前距离帮距安全外围线外斜眼终孔位置（2）允许掘进距离。经探水后，证实无滴水穿石威胁，可以安全掘进的长度称为允许掘进距离。（3）帮距。为使巷道两帮与可能存在的老空积水间保持一定的安全距离，即扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距离相同，可用下式计算。a=0.5AL√3ｐ／KP 式中a——超前距，米A——安全系数（一般取2—5）L——巷道的跨度（宽或高取其大值），米ｐ——水头压力，MpaKP——煤的抗张强度，MPa探水超前距离经验数据表

水头高度／m水头高度／m水头高度／m水头高度／m<50<50<50<50

50—10050—10050—10050—100

100—150100—150100—150100—150

150—200150—200150—200150—200

超前距、帮距除用上式计算外，也可参照下表有关经验值确定，关于煤层的KP值，各矿区针对煤层的不同厚度和硬度进行试验测定。（4）钻孔密度（孔间距）。允许掘进距离的终点横剖面上探水钻孔之间的间距，一般不得超过3米，以防漏掉老空巷。3、探水钻孔布置方式（1）倾斜煤层平巷和上山巷道探水钻孔布置方式、钻孔数量和夹角大小见下表（2）在高水压、水量大或煤层松软、节理发育的情况下，应采用隔离式探水（书138页）四、探放水钻孔孔数的确定1、单孔出水量q=c.ω√2gh式中q——单孔出水量，m3/s;c——流量系数，一般取0.6—0.62ω——钻孔的断面积，m2；g——重力加速度，g=9.81m/s2h——钻孔出口处的水头高度，m，为计算钻孔的平均放水量，h可取最大水头高度的40%—50%，2、最大应放水量Qmax=ω/t+Q动式中ω——净储量或老空积水量，m3；t——允许放水时间，s;Q动——动储量或老空水常补给量，m3/s；3、小窑老空积水量ω=K.M.L.h/sina式中ω——小窑老空积水量，m3；M——采厚，m;L——小窑老空走向长度，m;h——小窑老空内的水头高度，m;a——老空的充水系数，一般取0.3—0.54、钻孔的孔数

N=Q/g式中N——放水钻孔孔数；Q——放水量第三节探放老空水小煤窑和矿井采掘的废巷老空积水，其几何形状极不规则，积水量大者可达数百万立方米，一旦采掘工作面接近或揭露它们时，常常造成突水淹井及人身伤亡事故，故必须探放老空水。探放老空水的原则探放老空水除了要遵循《煤矿安全规程》所规定的探放水原则外，还应遵循下述原则。(1)主动探放。当老空区不在河沟或重要建筑物下面、排放老空区内积水不会过分加重矿井排水负担、且积水区之下又有大量的煤炭资源急待开采时，这部分积水应千方百计地放出来，以彻底解除水患。(2)先隔离后探放。与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补充的老空水；老空的积水量较大，水质不好（酸性大），为避免负担长期排水费用，对这种积水区应先设法隔断或减少其补给水量，然后再进行探水，若隔断水源有困难无法进行有效的探放，则应留设煤岩柱与生产区隔开，待到矿井生产后期再进行处理。(3)先堵后探放。当老空区为强含水层水或其它大小水源水所淹没，出水点有很大的补给量时，一般应先封堵出水点，而后再探放水。(4)先降压后探放。对水量大、水压高的积水区，应先从顶、底板岩层打穿层放水孔，把水压降下来，然后再沿煤层打探水钻孔。二、探放老空水的步骤及方法1、探水前应注意事项⑴检查排水系统。准备好水沟、水仓及排水管路等；检查排水泵及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。⑵准备堵水材料。在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯、斧等，以便出水或来压时及时处理。⑶检查瓦斯。瓦斯浓度超过安全规定时应停止工作，及时加强通风。⑷检查钻场支护情况。有松动或破损的支架要及时修整或更换。帮顶是否背好，都要一一检查。⑸检查煤壁。煤壁有松软或膨胀等现象，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防治水流冲垮煤壁，造成事故。⑹检查水沟。巷道水沟中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净。若水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复。⑺检查安全退路。避灾路线内不许有煤炭、木料、煤车等阻塞，要时刻保证畅通无阻。2、探水起点的确定根据一些矿区的经验，将调查和勘探（包括物探）获得的小窑、老空分布资料，经过分析画出三条界线（书141页）1、积水线调查核对积水边界线（即小窑采空区的范围），其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定，并填写古井或近期采空区调查表。2、探水线沿积水线外推60——150米的距离画一条线即为探水线（下山掘进时则为顺层的斜距），此数值大小视积水边界的可靠程度、水压大小、煤的坚硬程度、顶底板岩性及地质构造等因素来确定。当掘进巷道至此线时应开始探水。3、警戒线由探水线再外推50——150米（在上山掘进时指倾斜距离），即为警戒线。当巷道进入此线后，就应警惕积水的威胁，注意掘进工作面的变化，如发现有透（突）水征兆应提前探水。探水线、警戒线的确定可参考下表的经验数值结合本矿的资料确定。积水线外推探水线，警戒线经验数值表边界名称确定方法煤层软硬程度资料主要依靠调查分析判别有一定图纸资料作参考有可靠的图纸做依据探水线由积水线平行外推松软100——15080——10030——40中等80——12060——8025——35坚硬60——10040——6020——30警戒线由深水线平行外推—60——8040——5010——203、探放水钻孔布设工艺

（1）探放水应采用深孔、中深孔和浅孔相结合的方式（书142页）深孔：每次探放水应打3个深孔（中眼和两个外斜眼），为提前探测到积水（深孔放水较安全），只要不脱离煤层应尽量扣深，由于外斜眼深度大，控制的帮距也大，使继续探水掘进时安全。中深孔：每次探放水在3个深孔之间或外斜眼外侧布置一些中深孔，孔深能满足超前距、帮距和孔间距的要求即可。浅孔：薄煤层探水，由于倾角的变化或打深孔，钻孔先穿过煤层顶、底板岩层，然后再沿煤层掘进时，应布置浅孔，把沿岩层钻进的范围补充探明。其钻孔深度根据需要确定。对于厚煤层、急倾斜煤层探放水钻孔的布置应根据前面的开采情况，不仅平面上布置扇形，而且剖面上也应为扇形，以防漏掉老空巷道。（2）空口安全装置的布设。一般的探放水孔都必须安装空口安全套管。孔口安全装置的施工和安装程序如下：①选择煤（岩）坚硬完整处开孔，孔径应比孔口管径大1—2级，钻至预定深度（视水压高低和煤层坚硬强度而定）后，将孔内冲洗干净。②孔口管的安装和胶结可用以下三种方法：第一种方法向孔内注入水泥浆，将预先准备好的孔口管末端应塞上木塞放入孔内，待水泥浆凝结后，即可在孔口管内钻进。第二种方法是将孔口管插入孔口后，在孔口用水玻璃和水泥将孔口管固定封死，在管的上方另留一个小管，然后从孔口管内向四周压入水泥浆，开始从小管跑出空气和水，待跑出浓水泥时即将小管封死，继续向孔口管内压入水泥浆，至到一定压力后停止注浆，关闭管上的闸阀待水泥凝固，（书图143页）。第三种方法是将孔口管深入煤壁内一端做成楔形，并加工出注浆孔。将孔口管的楔形部分撞入煤体内，孔口处用上述第二种方法封孔，然后用注浆胶结，其达到的要求与第二种方法相同（书图143页）。③水泥浆凝固后进行扫孔，扫孔深度超过孔口管长度后向孔内压水，当其水压值超过预计放水时的水压，且孔口管周围没有漏水出现时，说明合乎要求，否则仍需注浆加固。④当探放强含水层水或需要收集放水时的水量与水压资料时，还应在孔口管安设水压表。完整的探放水孔孔口装置如图（书图143页）⑤对水压高于1.0Mpa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀，以免高压水顶出钻杆，喷出碎石伤人，（书图144页）安装逆止阀时除按说明书外还要特别注意安全。⑥钻孔孔径的确定。放水孔孔径应根据煤层的坚硬程度、放水孔深度等因素确定。如煤层硬度较大、孔口较深，可选用稍大一点的孔径；反之，则选用较小孔径。在生产中常用∮42mm、∮54mm、∮60mm等孔径，一般不超过∮60mm孔径，以免流速过高，冲垮煤柱。钻孔数的确定在以后阐述。探水与掘进配合受水威胁或预测有突水危险的地段，必须与掘进施工管理相配合，才能取得良好的防水效果。1、上山探水因积水区在上方，上山巷道受三面水威胁，一般应双巷掘进，（书图145页）其中一条适当超前探水、泄水，另一条随后，用来安全撤人。双巷之间每隔30—50米掘一联络巷，并设挡水半墙，以便在其中的一条上山出水时，水不会窜到另一条上山中去。2、倾斜煤层平巷探水在倾斜煤层平巷掘进时，应采用双巷掘进。单巷超前探水钻孔布置成扇形，（书图145页）两巷之间每隔30—50米掘一联络巷，上方巷道探水，下方巷道为泄水巷。3、平巷和开切眼互相配合探水（书图146页），在煤层内准备回采工作面时，平巷（上风道）应先探水掘进到位，然后再施工开切眼。这样既减少开切眼掘进的危险性，又降低开切眼掘进时的探水工作量。4、上山与下山互相配合探水（书图146页）下山巷道掘进，除防止工作面和两帮来水外，还应特别注意背后来水。当上山巷道水害未消除或正在探水时，下山巷道应停止工作，待水害威胁消除后再掘进。三、探放老空水的安全措施

（一）探水巷道掘进的安全措施（1）探水巷道必须在探水钻孔的有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距必须符合设计要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度，探水牌内容（书图146页）.（2）探水的上、下山及平巷，中间不得有低洼积水段。（3）巷道与积水区间距离小于探水规定的超前距，若有突水征兆时，应将掘进头正前方和两帮支架加固，刹紧背严，加以封固，另选定安全地点探水。（8）遇到下列情况时，应严格执行“三人放炮”制度；掘进工作面或炮眼有突水征兆时；探水孔超前距离不够时；掘进工作面支架不牢固或空顶距离超过规定时。（9）掘进班长必须在现场交接班。交接允许掘进剩余长度和巷道中线与允许前进方位关系等问题。（4）按设计钻孔的预计流量修建水沟，并将流水巷道内的沉渣等障碍物清理干净，巷道通风必须良好。（5）巷道支护必须牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷道应有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。（6）探水巷道必须加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止掘进进行处理。情况紧急时必须立即发出警报，撤出受水威胁地点的全部人员。（7）厚煤层的上山探水巷，必须沿底板掘进，巷道内不能有浮煤。（二）钻探的安全措施（1）注意检查观测周围有无出水征兆，如发现安钻地点距离积水地点很近、探水不安全时，区间距小于探水规定，或有突水征兆时，应在采取加固措施后，另找安全地点探放水。（2）检查安钻

的巷道支护和通风情况，安全情况完好后，方可安装钻机。（3）钻机安装必须平稳牢固。安装好钻机接电时，要严格执行停送电制度，电缆吊挂要整齐。（4）严格按设计标定钻孔方位、倾角，每班开钻前先检查好立柱、孔口安全装置、周围支护和报警信号，如有问题，应先处理后开钻。（5）钻进中发现有害或有毒气体喷出时，应在加强通风的同时，用黄泥、木塞（预先备好）封堵孔口。如无法处理，应立即停止工作，切断电源，将人员撤到新鲜风流地点。（6）钻进时要注意判别煤、岩层厚度变化并记录换层深度。一般每钻进10米或更换钻具时，要丈量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，以防孔深差错造成水害事故。（7）遇高压水顶钻时，用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口。操作时禁止人员直对钻杆站立。（8）钻进中发现孔内显著变软或沿钻杆流水，都是钻孔接近或进入积水区的象征，此时应立即停钻检查，如孔内水压很大，应将钻杆固定并记录其深度。在提出钻杆前，必须重新检查和加固有关设备和支护，并打开三通泄水阀，边钻边推入钻具。使钻头超过原孔深1米以上，先把附近积存的淤泥碎石冲出孔外，而后再提出钻杆，以利安全放水。（三）放水及放水后掘进的安全措施（1）探到积水或水压后，应复核原有积水资料，确定放水量及防水孔个数，进一步调整排水能力，使排水供电系统符合《煤矿安全规程》的要求，并清理好水仓、水沟等。（2）设堰板，派专人监视防水情况，记录放水量，发现异常及时处理。（3）加强放水地点的通风，增加有害气体的检测次数，或设甲烷检测报警仪。（4）防水结束后立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因，以防有残留积水。（5）受地表强烈补给的老空区，放水后一般应通过一年的水文观察，方可掘透老空。恢复掘进和掘老空前须要行扫孔或补孔检查。（6）掘透老空时，两侧应有掩护孔，并在有风流进出的钻孔透老空点标高以上掘进。以防由于淤泥、碎石收缩堵孔，造成积水已被“放净”的假象和防止放水点标高以下残留积水突出的危险。（7）进入老空区后，遇见实煤区或致密的矸石充填区，凡无法观测前方老空状况时，仍需探水前进，以防残留积水的危害。（四）其他安全措施（1）探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。（2）在突然大量涌水的情况下探放水时，应事先在探水工作面附近设临时水闸门。（3）预先规定好报警联络信号、涌（充）水时的对策及人员避灾路线等。（4）放水工作应尽量避免在雨季进行。第四节探放断层水

据统计，矿井突水点绝大部分出现在断裂带及其附近。因此，当采掘工作面将要揭露或接近含水层的断裂构造时，都必须进行探放水，防止发生突水事故。一、断裂带突水规律

断裂带既可以导水，又可以隔水。即有的断裂导水，有的不导水或阻隔水；同一断层的某一部位导水，而另一部位或地段却隔水，或在浅部隔水，而在深部导水；也有采矿前不导水，而采矿后导水等。以上种种情况，主要与断裂带的力学性质、断裂部位及规模、断裂活动性及不同构造体系复合和干扰程度、断裂被充填和胶结程度、母岩性质、汇水条件、水源等有关，还与含水层富水性、水头压力及断裂面两侧煤层与含水层的对接程度以及采矿对顶、底板岩层破坏的程度有关。（一）、断裂带充水特征

从研究和掌握断层带的充水（或富水）、导水或突水的规律出发，有些学者提出的断裂构造岩带划分和将较大断裂划分为内、中、外三个带的方法是有实用价值的。这种分带既能指出构造的富水部位（或充水）和富水性大小，又能说明其充水的原因和富水的条件等，他们对断裂带的划分都是自断裂中心（即断裂的上盘与下盘的接触部位）向两侧（或两盘）划分出对称的各带，但两侧对称带的宽度、次生构造、裂隙及其充水性等并不对称。例如，断裂内带两侧为中带，中带两侧为断裂外带，内带、中带相当于一般所说的断裂破碎带，而外带则称为断裂影响带。（二）、含水层和煤层的对接关系

1、煤层与含水层对接接触时的导水、含水情况（1）煤层与厚层强含水层对口（对接接触）时断层导水、富水性很强，揭露或接近时往往形成突水事故。（2）煤层与薄层灰岩强含水层对口时断层带导水和富水性也很强。2、煤层与含水层间接对接接触时的导水、含水情况（1）煤层与另一盘含水层的垂直距离小于6米时，采前断层导水和富水性一般，而煤层回采时，断层带将导水，但不同构造部位亦有区别。3、强含水层与强含水层对口时的导水、含水情况当强含水层与强含水层对口时，断层导水、富水性最强。（1）厚层与薄层灰岩强含水层对口，产生侧向导水，即水经过断层带，由一盘进入另一盘，这时断层富水性、导水性较强。（2）薄层与厚层灰岩含水层对口，一般断层带含水，导水性较好，富水性一般。4、强含水层与弱含水层对口时的导水、含水情况当强含水层与弱含水层对口时，断层带含水及导水性不如前者，而且在平面上其充水、富水部位也有差别。（三）断层切割或沟通其他含水构造或水体

（1）矿区中小断裂与含水或导水大断裂交汇或交叉时，中小断裂就具备了导水或突水条件。（2）接近或接触地表水体的断层，富水性强，往往成为矿井突水的导水通道。（3）断层切割了含水层或导水陷落柱时，其导水性良好。此时若采掘工作面接近或接触断层，则往往造成突水。（四）采矿与断层导水或突水关系

断层面等高线及上、下盘煤层、含水层交线图（1）采矿产生的裂隙与切割强含水层的隐伏断层沟通时，裂隙与断层就成为突水的良好通道。（2）采空区内侧剪切带的底板岩石遭受破坏性最严重，当周期来压时，剪切带上的断裂可以重新活动而导水，成为底板水突出的通道。二、探放断层水的原则与探查内容

（一）探放断层水的原则

凡遇下列情况必须探水：(1)预测采掘工作面前方或附近有断层存在，但断层位置和含（导）水性不清有可能突水时。(2)采掘工作面前方或附近有含（导）水断层存在，但具体位置不清，或控制不够严密时。(3)采掘工作面底板隔水层厚度与实际承受的水压都处于临界状态（即等于安全隔水层厚度和安全水压的临界值），在掘进工作面前方和采面影响范围内，是否有断层情况不清，一旦遭遇很可能发生突水时。(4)井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含（导）水，但在深部有可能突水时(5)断层已为巷道揭露或穿过，暂时没有出水迹象，但由于隔水层厚度和实际水压已接近临界状态，在采动影响下，有可能引起突水，需要探明其深部是否已和强含水层连通，或有底板水的导升高度时。(6)根据井巷工程和留设断层防水煤柱等的特殊要求，必须探明断层时。(7)采掘工作面接近推断含水断层100m时。(8)采掘工作面距已知含水断层60m时。(9)采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。(10)采区内构造不明，含水层水压又大于2～3MPa时。三、探放断层水的方法

探放断层水的钻孔应与探断层构造孔结合起来，在预先提供的断层面等高线图及两盘主要煤层、含水层交切关系图以及探测断层预想剖面图的基础上，探出断层位置、断层两盘对接部位的岩性及其富水性、断层与其他含水断层或其他水体交切部位及其富水性等。探断层水的方法与探老空水的方法基本相同，但探水钻孔要少一些，其钻孔布置可参照（书图153页）。工作面前方已知或预测有含（导）水的断层探查掘进工作面前方有无断层突水危险的探查采动影响后有无突水危险性的探查四、探放断层水的安全注意事项（1）水压大于2Mpa的断层一般不宜沿煤层探放断层水。（2）开孔层位必须在较坚硬岩层中，孔口管（止水套管）的长度、超前距离、探断层的起始点距离应符合（书图154页）的要求（3）必须使钻孔在一定的安全深度揭露断层，由孔口至断层之间的岩壁厚度应能在关闭孔口阀门时足以抗衡水压的破坏。对于水压大于2Mpa、中间要穿过煤层的探断层孔，在打穿断层之前，还必须下好第二层孔口管封水护壁，以防高压水与煤层及煤系地层发生人为连通。（4）水压大于2Mpa时，应选用钻深200—300米的井下大、中型钻机，水泵应能单独启动，水泵压力应大于实际水压的1.5倍，以便停钻时可以不停泵；一旦高压水大量喷出，须立即注浆封孔，确保安全。（5）揭露断层带或含水层时，孔径应小于∮60mm，同时采用肋骨钻头，以控制孔内涌水量和防止高压水使钻杆射出。（6）孔口安全装置要求与探老空水时相同。另外还要特别注意各部件组装的密封程度，防止高压水造成的漏水射流使构件冲蚀损坏。发现水压、水量很大时，要用两套闸门控水，平时主要开闭外闸门，内闸门留作备用。一旦外闸门失效，可关闭内闸门，更换外闸门。（7）在喷高压水的条件下继续钻进时，斜孔可使用孔口防喷逆止阀，倾角50度—90度的钻孔可使用“孔口防喷冒”或“盘根密封防喷器”钻具可使用“防喷接头”，上下钻可使用“孔口反压装置”。（8）严格执行交接班制度，力争做到交接班时不停钻，以防止发生孔内事故。（9）钻孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层带隔水性能，但压力一般以略大于断层所承受的静水压力为宜。五、断层水的预防和处理

根据探查和综合分析可将断层大致分为三类，即不含（导）水、一般没有突水、危险的断层（Ⅰ类），弱含（导）水、有可能突水的断层（Ⅱ类）和强含（导）水、突水可能性大的断层（Ⅲ类）。据此，采掘工程接近或揭露甚至穿过这些断层时，可采取不同的预防与处理措施，（书图157-158页）（10）钻孔完成各项探测任务后，应立即全孔注浆封闭。经过探查和综合分析必须提交的基础资料如下：①有关井巷实见的断层地质素描图②探查钻孔的平面位置图及有关断层、陷落柱等的平面展布情况。③探查钻孔的水文地质图表，详尽标注钻进中所取得的各项实测数据，基本要求（书图156页）。④放水、压水试验时的井上、下观测资料及相关动态曲线图。⑤断层水及各主要含水层的水质分析对比资料。⑥反映断层形态及其和主要煤层、含水层有交切关系的平面、剖面图。⑦断层两盘煤层与强含水层的间距变化，尤其是隔水层厚度小于突水临界值的危险区分析图。第五节探放陷落柱水

煤层底板为厚层石灰岩的华北型煤田，由于导水陷落柱的存在，使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底强含水层的中、小型断层或一些张裂隙，成为水源充沛、强富水的突水薄弱带，一旦被揭穿，将引起突水。若导水陷落柱直接突水，其后果就更严重。例如1984年开滦范各庄矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3／min，使该大型矿井在21h内被全部淹没，成为世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不导水，有的导水。

从现有资料看，导水陷落柱对矿井水文地质条件有下列影响：①由于导水陷落柱的存在，煤层顶、底板含水层水质差异不明显，基本属同一类型。②矿井涌水量和突水量跳跃式猛进。③使不同地段井巷涌水量大小相差悬殊。在导水陷落柱附近，涌水比较集中，水量长期稳定。④由于陷落柱的补给，煤层顶、底板含水层往往出现局部高水位的异常区。一、陷落柱水的探放

在探放陷落柱水钻孔的布置及施工中，应注意以下一些问题：水压大于2～3MPa的陷落柱原则上不沿煤层布置探放水钻孔，钻孔而应布置在煤系地层底板稳定的岩层中。若在煤层中布置钻孔，沿煤层埋设的孔口安全止水套管，容易被陷落柱中的高压水突破。严格执行钻孔验收和允许掘进距离的审批制度。孔口安全装置、施工安全注意事项与探放高压断层水要求相同。监测并记录孔内水压、水量和水质的变化，发现异常应加密或加深钻孔，争取直接探到陷落柱。钻孔探测后必须注浆封闭并做好封孔记录，注浆结束压力应大于区域静水压力的1.5倍。探到陷落柱无水或水量很小，要用泵进行略大于区域静水压力的压水试验，检验其导水性。同时要向其深部布孔，了解深部的含（导）水性和底板强含水层水的导升高度。要提高岩心采取率，及时进行岩心鉴定，做好断层破碎带与陷落柱的分辨工作，编制好水文地质图表。二、陷落柱水的防治

强含（导）水的陷落柱总是与煤层底板的强岩溶承压含水层的集中径流带有着水利联系，它在短期内能通过岩溶网络汇聚广大范围内的地下水储存量，同时可以获得巨大的补给量，对矿井的威胁极大。因此，必须进行防治。（1）对导水性好、涌水量大的陷落柱，除按规定留设防水煤柱外，还应立即对陷落柱进行注浆，切断强含水层的水源通道。（2）对区域地下水位以上的陷落柱，充填比较结实，未与地表其他水体发生水利联系者，经矿总工程师批准，可少留或不留防水煤柱，但对雨季高水位时，有可能位于地下水位以下的陷落柱，必须制定专门的防治水措施，并报上级批准。（3）对陷落柱有水，但含（导）水性不强，深部充填胶结良好，与强含水层水利联系不密切者，在利用探查孔（必要时应增加注浆孔）适当注浆加固后，可不采取特殊防范措施。但回采时须按规定留设防水煤柱，掘进时应在安全边界以外绕行；岩巷须穿过陷落柱时，应预先全断面注浆。巷道支护的要求与通过导水断层时相同。六、探放含水层水

底板厚层岩溶水的突出，能给煤矿安全生产造成严重的危害和威胁，而砂岩裂隙水、煤系中薄层灰岩水也常常给煤矿造成重大的经济损失。例如1979年开滦煤矿荆各庄矿九煤1093工作面，顶板砂岩裂隙含水层突水20m3／min,使综采工作面及机组被淹，日减产2000多吨煤，造成很大的经济损失。因此，为了确保矿井安全生产，必须探清含水层的水量、水压、水源等，才能予以治理。由于基岩裂隙水的埋藏、分布和水动力条件等都具有明显的不均匀性，煤层顶、底板砂岩水、岩溶水等在某些（或某一）地段对采掘工作面没有任何影响，而在另一些地段却带来不同程度的危害。为确保矿井安全生产，必须探清含水层的水量、水压和水源等，才能予以治理。防治煤层顶、底板含水层的水害，既要从整体上查明水文地质条件，采取疏干降压或截源堵水等防治措施，又要重视井下采区的探查。井下探查往往是疏干降压或截源、堵水等措施的先行步骤和重要依据。如无水或补给量很小，通过探查孔放水即能达到降压或疏干的目的；若补给水源丰富，水量大，则需要通过井下“大流量、大降深”的放水试验和物、化探方法的配合，查明条件后才能采取相应的防治方法。因此，井下探放含水层水是矿井防治水的基本工作内容之一。一、顶板含水层水的探放

（1）石门揭露含水层之前，应按（书图141页）的要求预留超前距，布置扇面形钻孔进行超前探水。（2）在开拓井巷之前，回采导水裂隙带可能破坏顶板含水层水时，应通过附近巷道的实际观测，找出构造裂隙比较发育而可能突水的地段，布置探查孔，进行放水试验，了解水压和水的补给储存量，将水疏放出来后进行回采。（3）通过探查，证实本含水层与强含水层或其他水体未发生水利联系，且采区有足够的排水能力时，可在采区最低部位首先回采，实行采动放水；也可以结合生产开拓的需要，直接在含水层内掘巷道放水。二、底板含水层水的探放

矿井采掘时一般不揭露底板含水层，但随着采深的加大，承压水头愈来愈大，经常发生底板突水事故。当其与强含水层沟通时，往往会造成淹井。实践证明，加强井下探放和查证，是预防此类水害的关键措施之一。1、探查方法

对底板突水水文地质和工程地质条件的探查，与一般探水有相同之处，但也有它自己的特点；地面和井下、钻探和物探必须相结合，并与探断层水相结合。（1）地面钻探。有煤层底板突水危险的煤田，在地质勘探阶段就要探查突水的水文地质条件。生产补充勘探阶段应列为重点。

钻探或勘探钻孔必须加强封孔和必要的隔离止水工作，防止出现导水钻孔。（2）地面物探。根据条件和可能，应积极采用地震勘探、电法勘探、孔间透视和航空遥感等手段。（3）井下物探（放射性测量）。利用开拓巷道已大大接近主要含水层的条件，用物探的方法探测主要含水层的界面，了解隔水层厚度、底板含水层的富水带及其地下水沿构造裂隙上升的原始导高、采动矿山压力对底板隔水层的破坏和影响深度、必要的孔间透视等。（4）钻探。这是目前控查的主要手段。本章第四节所述井下探断层水的钻孔，大部分也起到探含水层的作用，因此探断层水可以和含水层水相结合；根据采区需要在布置探断层孔的基础上，再布置一部分探含（隔）水层的钻孔。此类钻孔即可打垂直孔，也可打不同倾角的斜孔，其施工工艺流程和安全注意事项见（书图154页）2、探查资料的整理分析

探查结果需归纳整理的资料如下：（1）主要含水层顶面等高线图。（2）换算成真厚度的底层煤至主要含水层的隔水层厚度变化状况图，圈出最薄区段。（3）主要承压含水层水沿构造裂隙进入隔水层的原始导升高度状况图，圈定出最高区段。（4）次要含水层的富水性图，圈出水压、水量特别高的区段。（5）断裂构造分布状况和探查结果图，标明其产状、断距和相互交切情况。（6）纵横水文地质剖面图，反映断层两盘岩层对接情况。（7）次要含水层放水试验时水压、水量及观测网点动态变化曲线图。（8）隔水层岩石分层物理力学试验成果柱状图。（9）各探查孔水文地质图表，（书图163页）（10）次要含水层的补给量和储存量计算结果及疏干降压趋势分析预测图。（11）计算掘进或回采时的隔水层安全水头值，判定采区不同地段突水危险程度。3、煤层底板突出预防

根据资料可选用下列不同措施防治煤层底板突水；

井下探含（隔）水层钻探施工工艺流程表

序号工作内容主要指标和要求安全注意事项1拥钻机房立孔：高>4m，宽>3m1、开孔在岩石完整长度按需要。地段，终孔到断层带斜孔：后高按倾角定，2、在开采影响范围外宽>3m，长度按需要。考开机房，并加强支护虑水泵与钻机分别启动

泵的压力大于水压1.5倍

2钻机距水压大小选好钻机型号，设底梁木，打压柱，固定好提引天轮。提引天轮要进行拉力试验，检

查并松掉周围浮石，设

好背板。

3

深度：立孔3-4m，斜孔固结后必须扫孔，扫孔应

5-7m，直径不小于146mm超过原孔深0.5m，压水检钻进并固结壁外注浆固结，直至水查质量、压力由设计确定第一层止水套管针冒浓浆，管口焊接法

兰盘，以便与二层套管及水

门密封连接。

4

深度按设计，直径不小固结扫孔后，压水检查的

于108mm，注浆时用二层套管压力应大于静水压力的钻进并固结的法兰盘间隙返浆后，拧紧1.2-1.5倍。第二层止水套管螺丝密封加压。

5测水压、水量下好第一层套管后，孔内每

钻进5-10m。如有水，即应测

定一次水压、水量。

6安装孔口发现水压、水量有明显加大操作时严防猛松逆止阀手防喷逆止阀装置趋势时，立即安装。把。7透高压含水层前，检查用钻孔绞车加压或用“倒链注意检查提引天轮和反压加固钻机和孔口安全装”加压装置各部件，防止拉跨或置，安设孔口反压设备

断绳8安设使用双水门揭露含水层水压大于2MPa时确保各部件的密封性能，必须安装双水门，以防高压严防高压泄露水失控

9组织放水试验观测疏水降压趋势，按放水

试验要求取全参数，计算确

定动、静储量，分析补给条件

（1）断层位移变薄带留设放水煤柱后，煤与主要含水层之间的隔水层厚度能承受的水头值普遍大于实际水头值时，可采取疏降中间的次要含水层使之相对成为隔水层的措施来预防突水。（2）隔水层的安全水头值与实验水压处于临界状态时，应改进开拓部署，限定工作面长度，或对主要含水层进行局部疏干降压。（3）隔水层的安全水头值普遍低于实际水压值时，应按《煤矿防治水工作条例》第三十四条的要求采取措施。（4）当隔水层厚度局部变薄或底板水导升高度局部特高、部分地段能承受的水压值低于实际水头值时，在这一地段应改变开采方式和方法，如缩短工作面长度、条带开采局部充填、穿柱采煤等。（5）不论属于上述哪一种情况，在承压含水层上开拓，掘进回采时，均应加强常规水文地质工作。对揭露和控制的断层构造及时进行观察、素描和分析，坚持水文点定期动态观测，及时分析变化原因；遇有出水特征，立即分析产生原因和条件，有突水怀疑时暂停采掘作业，首先采取加固措施。第七节井下探放水设备、仪器与仪表

钻探设备

常用国产的井下钻机型号见（书图165页）二、井下物探设备

我国井下物探设备正处在摸索使用阶段可供试用的仪器设备（书图168-169页）

2.P-S波长距离构造探测技术

P-S波长距离超前构造探测主要检测地震波中反射回来的P波和S波并分析预报地质构造，能方便快捷预报采掘工作面100-150米深处煤岩内的地质异常情况。

3.无线电波透视系统

该系统是利用电磁波在介质中的传播特性，探查矿井煤层地质目标的仪器（简称坑透仪）。系统适用于探测矿井回采工作面或钻孔之间的地质构造，如断层、陷落柱、火成岩、煤层厚度变化、瓦斯富集区和突水构造等。三、井下注浆封孔、堵水常用的仪器与设备（书图170页）第八节导水钻孔的探查与处理

煤矿在勘探阶段施工的各类钻孔，往往会贯穿若干含水层，有的还可能穿透多层老空积水区甚至含水断层等。若封孔或止水效果不好，将会人为地沟通本来没有水利联系的含水层或水体，使煤矿开采的充水条件更趋复杂化。山东肥城矿区“中一井”，因地质勘探阶段的钻孔质量封孔不好，将中奥灰水导入煤系薄层灰岩，致使开采上组煤时矿井涌水量很大，且长期达不到疏水降压的目的，矿井一直无法投产，被迫改为“水文地质试验井”，补做了10余年的水文地质补充勘探工作，将有怀疑的钻孔一一做了启封，最终才解决了这一人为造成的水文地质问题。淄博夏庄煤矿附近的一个厂矿，穿越煤系地层打奥灰供水孔时，因套管止水质量不好，岩溶承压水沿钻孔上升后，使该矿七层煤残留煤柱遭到破坏，矿井突然增加12m3/min的涌水量，该矿几乎被淹。有的矿井，施工中的地质孔将上层煤的老空积水大量导入正在生产的下层煤采区，也曾造成严重的水害。因此，必须采取有效的措施防止产生导水钻孔，封闭确已存在或有怀疑的导水钻孔。一、防止出现导水钻孔的基本措施

（1）各类勘探孔达到勘探目的后，应立即全口封闭包括第四系潜水层以下的各个含水层。（2）为了防止水、砂分离或黏土稀释流失，封孔不能用水泥砂浆或黏土，而要用高标号纯水泥。（3）严重漏水段，应先下木塞止水，然后注浆，防止水泥浆在初凝前漏失。（4）要先提出封孔设计，进行分段封孔并分段提取固结的水泥浆样品。实际检查封孔的深度和质量，由下而上，边检查边封闭，做好记录，最后提出封孔报告书。（5）需要长期保留的观测孔、供水孔或其他专门工程孔，必须下好止水隔离套管。套管和孔壁之间的环状间隙要用优质水泥注浆固结。（6）已下套管的各类钻孔，不用之前，也应按上述（1）、（2）、（3）条的要求加以封孔。（7）所有钻孔，孔口均应埋设标志，并应有测斜资料，便于确定不同深度的倾斜位置。一旦需要时，利于采取措施。二、导水钻孔的调查与分析步骤

历史上已有的钻孔有无导水威胁，需要认真调查分析，其步骤如下：（1）绘制钻孔分布图，将过去有关部门打的各类钻孔都准确地标定在图上。尽量收集到柱状图、封孔止水资料、孔口标高和坐标、测斜数据以及其他有关资料，以便准确定位。没有坐标、标高的钻孔，应从旧图纸或对照现场地形地物确定位置，反求坐标，便于查找。（2）按照表（书172页）的要求，建立钻孔止水质量调查登记表，分析确定有怀疑的导水钻孔，并将其标到有关的采掘工程平面图和储量图上，圈定警戒线和探水线，以引起重视。（3）编制含水层等水压线图，结合出水点和矿井涌水量变化规律，分析高水位区或低水位区形成的原因和条件，判断是否有导水钻孔。三、导水钻孔的探查与处理

（1）能在地面找到位置的有导水怀疑钻孔，应在地面安装钻机进行检查处理。检查钻进中，应防止中途偏斜，一般需要专门的导向钻头，用中、慢速扫孔钻进，一旦出现偏离要及时纠正。（2）不便找孔启封的。水压低于2Mpa、水量预计小于5m3／min的钻孔，可在井下探水找孔封堵。其步骤（书173-174页8条）（3）当导水钻孔的位置比较确切，有测斜资料可以定位，但地面启封和井下探查处理都有困难时，可留设防水煤柱。导水钻孔防水煤柱由矿总工程师确定、安监部门同意后，报矿务局总工程师批准。MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用165预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用166需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽