断层水探放的原则、方法及措施.doc

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1、附录一：断层水探放的原则、方法及措施1探放断层水的原则为：凡遇到以下情况必须探水：掘进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。掘进工作面前方或附近，预测有断层存在，但其位置和含（导）水性不清，有可能突水时。掘进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），在掘进工作面前方是否有断层情况不清，一旦现时遇很可能发生突水时。断层已为巷道揭露或穿过，暂时没有出水象征，但由于隔水层厚度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。采掘工作面距已知含水断层6

2、0m时。采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短至小于隔水层安全厚度或突水系数大于0.06时。采区内构造不明，含水层水压又大于3MPa时。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。沿断层防水煤柱边缘布置的工作面，在煤柱附近开切眼时。2探查的主要内容探断层水的钻孔应与探断构造孔结合起来，需查明的具体内容如下：断层的位置，产状要素、断层带宽度（包括内、中和外三带）及伴（或派）生构造和其导水性、富水性等。断层带的充填物及充填程度和胶结物及胶结程度；断层两盘外带裂隙、岩溶发育情况及其富水性。断层两盘对接部位的岩性及其富水性，工作面与强含水层的实际间距（即隔水层的厚度）。断层与其

3、它含（导）水断层、陷落柱或其它水体交切部位及其富水性。查明并记录探断层水钻孔在不同深度的水压、水量，并确定或判断底板水在隔水层中的导升高度。如为迭瓦式断层，应确定其综合断距。为探明以上内容，应先提供断层面等高线图及两盘主要煤层、含水层交切关系图，探测断层预想剖面图。3探放断层水的方法探断层水的方法与探老空水相同，但是，探水钻孔的孔数比探老空水要少。钻孔的布置，可以参照表附1。表附1 探断层水钻孔布设一般要求探断层水必须有整体设计和单孔施工设计及安全措施，设计和措施既要有文字说明，还要有预想剖面图、钻孔结构图和孔口安全装置图。沿断层走向每100150m实际探查控制断层位置及产状，以便准确留设断层

4、煤柱，防止切眼或顺槽进入煤柱内造成无效进尺或意外遭遇断层突水等事故。钻孔施工中应及时鉴定岩芯、正确分层，并正确记录涌（漏）水的深度和层位，一般每钻进510m应准确测定一次水压（位）、水量。终孔15天内，准确测定或求出孔口坐标（x、y、z），提出正式柱状（剖面）图及其它有关资料。4探放断层水的安全注意事项水压大于2MPa的断层，一般不宜沿煤层探放断层水。开孔层位必须在较坚硬的岩层中，孔口管(又名止水套管)的长度，超前距离，探断层的起始点距离应符合表附2中的要求。表附2 沿岩层探断层安全距离 （单位:m）起探距离(即探水线的圈定)条件距离水压(MPa)超前距止水套管说 明水平方向垂直方向长度资料可

5、靠,据水压大小根据资料推定物探圈定范围情况不清20506080601001122334410152025308121518205101520201.依据煤矿防治水工作条例20条规定及有关单位经验提出2.水压大于2MPa时,止水套管应下两层,第一层约5m,第二层按表所列,均需注浆加固3.沿煤层对断层水等进行水平方向探水掘进时,超前距、止水套管长度和是否用移动式,应专门提出设计上报批准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，以防止高压水与煤层

6、及煤系地层发生人为连通。选用钻探200300m的井下大、中型钻机，水泵应能单独超起动，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。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。孔口要有安全装置。孔口安全装置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，要用两套闸阀控水。平时主要开闭外闸阀，内闸阀留作备用。一旦外闸阀失效，可关闭内闸阀，更换外闸阀。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5090的钻孔可使用“孔口防喷

7、帽”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。严格招待交接班制度，力争做到交接班时不停钻，以防止发生孔内事故。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。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有：有关井巷实见的断层地质素描图。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。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、基本要求如表付3所示。放水试验时的井上下观测资料及相关动态曲线图。断层水及各主要含水层的

8、水质分析对比资料。反映断层形态及其和主要煤层、含水层交切关系的平面、剖面图。断层两盘煤层与强含水层的间距变化，尤其是隔水层厚度大于突水临界值的危险区分析图。5断层水的预防和处理根据探查和综合分析，可将断层大致分为二类。弱含（导）水有可能突水的断层和强含（导）水突水可能性大为断层。据此，采掘工程接近或揭露其甚至穿过这些断层时，可采取不同的预防与处理措施，具体见表付4。表付3 探查断层（含水层）钻孔水文地质图表钻 孔 情 况岩层名称岩性柱状真 厚（m）真厚累深（m）斜 厚（m）斜厚累深（m）钻 进 中主要情况项 目内 容孔 号施工地点 X孔口坐标Y Z竣工日期开孔层位岩层产状钻孔方位钻孔倾角终孔深

9、度钻孔与岩层倾向交角，真厚换算关系钻进中不同深度水压水量变化情况或不同深度压水水量水压变化情况斜孔实际剖面图（比例尺自定）表付4 断层水突出的防治措施防 治 水 源 措 施 断层分类通 过 断 层 导 水 的 主 要 水 源煤层顶底板、孔隙、裂隙含水层水太灰岩溶水弱含水或导水、有可能突水的断层或断层带一般情况下，掘进巷道可以通过，须加强支护，防止冒落。如水压、水量较大时，应先打孔疏水降压后再过断层并加强支护。巷道掘进必须超前探水，无水时要压水检查，有水时应封孔绕行或预注浆通过。巷道须特殊支护，防止迟到突水。富含水时或导水性强、发生突水可能性大的断层或断层带巷道掘进必须穿过断层时应超前探水、放水，把水压降至安全值以下，并加强巷道支护，保持围岩的整体性和稳定性。掘前疏水降压，或注浆封堵。巷道掘进应超前探水，通过时，应打探查构造及含水层等勘探孔，查明条件后预注浆过断层带，并加大特殊支护范围。