会项目五-特殊条件下的井巷施工技术任务5讲课教案

任务5过含水层施工

教学目标

★知识与能力目标

1.了解防水措施；2.能够布置合理的探放水钻孔；3.掌握探放水作业规程。★素质目标

1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；

2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；

3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。4.使学生具有较强的实践操作能力;5.培养学生发散思维的创新能力.1/10/20251山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）5.5.1巷道与含水层的施工井下防水，对于一些受地下水威胁的矿井是一项非常重要的工作。为了防止巷道掘进时发生透水事故，必须做好水文地质和探放水工作，其主要防水措施是：①做好水源的调查研究工作；②密切注意透水前的征兆；③认真做好探、放水工作。1/10/20252山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）5.5.2掘进施工中的探放水工作1．探水作业前的准备工作（1）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。（2）清理巷道，挖好排水沟。（3）在打钻点或附近安设专用电话。（4）测量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1/10/20253山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）2．探水“三线”的确定探水“三线”即积水边界线、探水线、警戒线。（1）积水边界线的确定将调查小窑或老窑水文资料经物探及钻探核定后，划定积水范围，圈定积水边界，其深部界线应根据小窑或老窑的最深下山划定。（2）探水线的确定①小窑或老窑探水线以积水线水平外推60m~15m距离划一条线即为探水线（上山掘进时为顺层的斜距）。此数值视积水边界线的可靠程度、水压力大小、煤的坚硬程度等因素来确定。②断层、含水层的探水线用教材（6-2-1）式求得a值确定的界线，定为探放断水层的探水线。探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离不得小于20m，水压大于2MPa时应按每增加0.1MPa增加0.5~1m。1/10/20254山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）3.布置探放水钻孔（1）探放水的主要参数①超前距；②允许掘时距离；③帮距；④钻孔密度（孔间距）（2）探放老孔水钻孔布置①竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m。②水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。③煤巷探水：钻孔布置方式及其控制范围应根据巷道前进方向积水分布情况而定。④石门探放水：在生产水平附近有老窑积水时，石门贯通煤层之前均须探水。1/10/20256山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）（3）探放断层水钻孔布置①一般先打巷道掘进1号孔，尽可能一钻打透断层，然后再打下方2号、巷道上方3号孔，以确定断层走向、倾向、倾角和断层的落差及两盘的对接关系。②隔水岩柱处于临界状态时沿巷道掘进方向打3个孔，尽量打深，争取一次打透断层，否则就必须留足超前距，边探边掘直至探明断层的确切情况，再决定具体的防水措施。③巷道实见断层，在采动影响后有无突水危险性的探查，一般应向下盘预计采动影响带内打1号孔，探明断层带的含（导）水和水压、水量等情况。若有水，采后就很可能突水；若无水，则还应向预计采动带以下打2号孔，然后根据具体条件，分析突水的可能性和采取相应的防水措施。1/10/20257山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）（4）探放水钻孔除兼做堵水或疏水用外，终孔孔径一般不得大于58mm。（5）对水压大于1MPa的断层水、陷落柱水或强含水层水，不宜沿煤层布置探放水钻孔。必要时按《煤矿防治水工作条例》规定执行：①在预计水压大于1kg/cm2的地点探水时，应预计固结套管。套管口应安装闸阀，套管深度必须在探放水设计中规定。特别危险的地区，还应预先开掘安全躲避洞，规定撤人的避灾路线等安全措施，要使施工人员人人皆知。②煤层内原则上不得探高压充水断层、含水层及陷落柱水。如确实需要，可先建防水闸墙并在闸墙外向内探水。1/10/20258山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）4.钻孔放水巷道掘进时，如其前方遇到涌水量很大的含水层，可采用钻孔放水方法，造成人工降水漏斗，从而使掘进工作在已疏干的岩层中掘进。当掘进工作面距含水层30~40m时，即从工作面沿水平下倾10~30度。钻进2~3个直径为100~150mm的钻孔。在空口外安设3~5m的套管，并在其露出端安装截止阀，然后即可用轻型钻机继续钻孔。如果预计水压很大，为防治水自钻孔中冲出，可在孔口管上安装保护压盖。此外，为了测定水压装有压力表。钻孔水可以用截止阀控制。在放水的同时应测定水压和涌水量。1/10/20259山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）5.5.3注浆堵水或改道绕行当掘进工作面前方遇到强含水层，由于某种原因不能用放水的方法时，应考虑采用注浆堵水，把巷道将要穿过的岩层进行注浆堵塞加固，而后在无水的条件下，安全掘过含水地段。对于溶洞性的灰岩水，如果巷道穿过有困难时，