超前探放水在加强煤矿防治水工作中的应用研究

超前探放水在加强煤矿防治水工作中的应用研究

许晓东

义马煤业集团股份有限公司地质测量处

河南省三门峡市472300

摘要：在后续防治水工作中，要注重将超前探放水技术应用在其中。在探放水之前，应根据井下掘进生产目标制订合理的超前探放水方案，并且要组建一支专业的超前探放水施工人员队伍，这些工作人员要有相关的专业知识，可以提升超前探放水施工效率，减少施工时间，从而保障煤矿井下快速掘进速率和生产的安全性。

关键词：超前探放水；煤矿防治水工作；应用

1煤矿水害的基本概述

近年来，随着煤矿产业的持续发展，开采区域不断拓展，暴露出的相关问题也日益增多，水害就是煤矿生产中需要重点解决的隐患之一。例如在一些被关停的矿井中，虽然已经停止生产，但矿井内部仍然存在排水难的问题。在部分矿井中的巷道和采空区存在严重的积水，如果不加强处理，可能为后续的开采带来极大影响，甚至引发矿井坍塌，不利于煤矿产业的长期发展和健康发展。在正常开采的矿井中，煤矿采掘期间也会出现地质断层、裂缝的问题，造成矿井内部出现涌水，影响正常生产，甚至会引起严重的水害事故。随着开采范围的不断扩大，开采深度的持续增加，矿井内的巷道和采空区也会出现不同程度的积水，如果在生产期间不采取有效的措施，水位升高几率将增高，严重威胁生产的安全性。另外，暴雨天气也容易造成矿井积水，部分矿井在设计之初没有充分考虑到外部因素的问题，如矿区发生暴雨天气，周围山体则容易出现滑坡、泥石流、水位增高等，也容易引发矿井内的积水问题。

1当前煤矿防治水工作存在的突出问题

1.1断层导致的突水问题较为严重

从当前很多煤矿生产来看，由于断层因素导致的突水事故相对较多，对整个煤矿安全生产带来了较大的影响。特别是很多断层属于潜在突水通道，在煤矿开采采动影响，因为矿压整体较大，很多原本不导水的断层成为了导水断层，给整个煤矿安全生产带来了较大的威胁，导致整个防治水工作非常被动。

1.2煤层底板裂隙突水较为严重

除了陷落柱导致的突水及断层导致的突水之外，很多煤矿在生产的过程中出现了煤层底板裂隙导致的突水事故发生。煤矿工作面在推进的过程中，推进长度和工作面斜长长度相当，煤层底板出现突水的概率相对较大。在这种情况下，突水事故的发生多是因为开采中超深破坏带与奥灰承压水导升带沟通造成的。这种情况下，虽然不会导致较为严重的突水问题，但是对整个工作面正常回采带来的影响也非常明显。

1.3缺乏合理的采矿区探放水施工设计

在煤矿采掘施工过程中，防治水技术中常用的一种措施就是探放水施工。在实际的煤矿生产过程中，探放水的施工设计由于各方面的局限存在较多问题。例如探水钻孔整体长度不足，这与对水文地质材料的掌握不全面有关，在钻孔施工时具有较大的随意性，导致钻孔施工没有完全进入矿井的积水区域，也在一定程度上会导致透水事故的发生。再比如探水钻孔数量较少，在具体施工中布置的数量应当具有科学合理性，但由于区域探测不全面，地质水文资料收集不全面，没有设计合理的钻孔数量布局，影响水害隐患的排查。另外还表现在探水钻孔采用了不合理的封孔工艺，在具体操作中没有严格按照相关要求进行封孔施工，导致在施工时出现孔口管窜动或者是孔口附近渗水的现象，也会导致透水事故的发生，影响防治水的效果。

2超前探放水施工方案要点分析

在中国煤矿井下掘进过程中，由于采掘过程中地质构造等方面的影响，随着煤炭开采深度的加大，煤矿深井巷道顶板、巷壁和岩壁土层不够坚固，难以承受如此大的压力。随着开采的进行，煤矿井下岩层因受到影响而破损，顶板的强度不足，难以承受矿井生产的力度，在煤矿井下开采过程中容易出现巷道漏水、滴水等现象。同时，随着煤矿井下巷道掘进力度的加大，其顶板漏水和滴水总量也加大，不仅给煤矿井下巷道掘进工作人员带来了严重的安全隐患，还阻碍了煤矿井下掘进工作的正常进行。因此，为了给煤矿井下掘进工作人员提供安全保障，也为了促进掘进工作顺利进行，要在煤矿井下巷道掘进中进行超前探放水。超前探放水在煤矿防治水工作中扮演着一个非常重要的角色，因此，制订超前探放水方案至关重要，其方案的制订包括以下两个要点。

a)合理选择超前探放水施工时探水巷的位置。对于探水巷位置的选择，应该紧紧围绕煤矿井下掘进过程中积水区覆盖范围的面积、掘进过程中巷道的倾斜角度、淋水和滴水位置与施工面的距离。一般来说，积水区覆盖范围越大，巷道的倾斜角度就越大，使得滴水位置与施工面的距离越大，进而导致超前探放水施工难度越大。此外，探水巷位置的选择还要计算在此探水巷进行施工的经济成本，也要看选择的探水巷是否具有回收利用价值，以便后续在此进行多次施工。综上所述，要综合考虑积水区因素和经济成本因素，合理地选择探水巷的位置，以利于超前探放水施工顺利进行。

b)根据煤矿采空区位置、积水量和最大水压，预测对煤矿井下开采掘进造成的水害安全隐患。沿空掘进下山巷道在超前探放水施工前，根据已经确定的积水区域边缘，采取循环限压放水措施逐步降低探放，每次探放时应控制水位高度降低不大于1m，直至放净积水。通过对煤矿井下掘进过程中的工作面进行超前探放，可以使得积水体得以探放并排出，极大地减弱了掘进过程中水害的安全威胁，促进了防治水工作的进行，在一定程度上也提高了井下掘进的速率和工作效率。

3加强超前探放水在防治水工作中应用的措施

3.1确定钻孔位置

为了确保能够选择正确、合适的超前探放水钻孔施工位置，煤矿相关工作人员应该在钻孔施工之前进行勘探和放线，并严格根据所放的线进行施工，从而保证超前探放水施工能够正常进行。

3.2确定钻孔施工参数

为了确保超前探放水施工的便捷性，也为了尽可能地将积水排出，应该将排水的位置尽量设置在较低的高度。同时，在距离巷道底板1m或者2m处进行钻孔施工，以保证钻孔的位置合理。此外，在煤矿井下开采掘进施工过程中，井下巷道不能有破损、断裂等情况。因此，为了保证井下巷道的完整性，在超前探放水施工时应该合理设计放水孔，彼此间距离应该控制在1m，并设置好每个探放孔口的方位、倾角、孔位置等重要参数，从而促进超前探放水施工正常进行。

3.3确定钻孔施工技术

在将施工时钻距和止水管的长度、钻孔位置以及钻孔施工参数确定好以后，根据井下巷道实际情况，选择长距离钻孔施工技术进行超前探放水施工。同时，在钻孔施工时，可以借助专业的全液压钻机施工，从而确保钻孔施工的准确度。当钻孔深入的距离达到下设套管设计深度时，应该开始扩孔施工。扩孔施工结束后，应该及时清理煤灰等废弃物，并精准地安装孔口管，防止钻孔变形等不良现象出现。此外，还应该加设双阀门和防水挡板等安全部件。加设双阀门是为了便于对探放水的水量进行精准控制，加设防水挡板是为了防止水压力过高对超前探放水施工人员造成伤害，也防止水大量渗出。

结束语

在煤矿掘进过程中，井下施工环境复杂，容易因巷道滴水或渗水而发生水害等安全事故，影响井下采掘人员的身体健康，更阻碍了煤矿井下安全掘进生产工作的进行。因此，要做好煤矿防治水工作，防止水害安全事故影响煤矿井下生产安全。超前探放水可以有效加强防治水工作。本文对超前探放水在加强煤矿防治水工作中的应用进行研究，对实现安全生产具有重要的意义。

参考文献

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