第一章 總則
第1條 隨著鄭煤礦區(qū)各礦井生產(chǎn)水平的不斷延伸,受水威脅日趨嚴(yán)重,近年來(lái)曾發(fā)生多起水害事故,造成很大經(jīng)濟(jì)損失。鉆探注漿已成為礦井防治水主要措施。為進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)管理,確保工程質(zhì)量,提高職工素質(zhì),規(guī)范職工操作,依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)程》(試行)《煤礦防治水工作條例》。及《關(guān)于加強(qiáng)煤礦水害防治工作指導(dǎo)意見》等制度法規(guī),并結(jié)合礦區(qū)實(shí)際制訂本《技術(shù)管理與操作規(guī)程》。
本管理規(guī)定主要適用于公司各生產(chǎn)礦井的井下鉆探、注漿防治水工作。
第2條 各生產(chǎn)礦井要成立防治水領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),總經(jīng)理(礦長(zhǎng))是礦井水害防治工作第一責(zé)任人,負(fù)責(zé)解決鉆探注漿所須人才物等問(wèn)題??偣こ處煟夹g(shù)負(fù)責(zé))對(duì)礦井水害防治負(fù)技術(shù)責(zé)任。地測(cè)防治水部門是礦井防治水主要職能部門,要明確一名技術(shù)人員具體負(fù)責(zé)鉆探注漿技術(shù)管理工作;地測(cè)防治水部門對(duì)防治水業(yè)務(wù)技術(shù)工作負(fù)責(zé)。
調(diào)度、技術(shù)、計(jì)劃、供應(yīng)、財(cái)務(wù),機(jī)電等部門也要在副總經(jīng)理(生產(chǎn)礦長(zhǎng))領(lǐng)導(dǎo)下為鉆探注漿提供物質(zhì)材料,資金支持和現(xiàn)場(chǎng)施工條件。
第3條 鉆探、注漿工程要納入礦井中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃和年度防治水計(jì)劃,月度鉆探、注漿工作也要納入礦月度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)作業(yè)計(jì)劃。
第4條 重點(diǎn)防治水鉆探注漿工程及防治水單項(xiàng)工程,要編制專門設(shè)計(jì),施工方案及安全措施,工程結(jié)束后要竣工驗(yàn)收、并有總結(jié)報(bào)告。
第5條 各礦要按集團(tuán)公司規(guī)定提取防治水專項(xiàng)資金,防治水鉆探、注漿所需設(shè)備、防治水新設(shè)備、新工藝、新材料推廣所需資金要列入安全費(fèi)用。
第6條 各生產(chǎn)礦井必須按規(guī)定成立配備探放水隊(duì)伍,人員設(shè)置數(shù)量要滿足防治水工作需要;必須配備不少于兩臺(tái)完好的探放水鉆機(jī),并分別配備不小于100m的探水鉆桿,其它儀器、儀表設(shè)備齊全,配件充足。
第7條 水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井要成立注漿隊(duì)伍,建設(shè)地面固定注漿站,用于承壓強(qiáng)含水層大面積注漿加固、注漿堵水等。
水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單—中等、注漿量不大的礦井,可在井下硐室設(shè)置臨時(shí)注漿站,用于構(gòu)造復(fù)雜地段局部注漿加固、注漿堵水等。
第8條 探放水和底板注漿加固改造是礦井防治水的主要工程,各礦井建立的探放水注漿隊(duì)伍,業(yè)務(wù)上歸地測(cè)防治水部門管理,地測(cè)防治水部門要明確一名技術(shù)人員具體負(fù)責(zé)鉆探注漿技術(shù)管理工作。各鉆探注漿要人員要納入特種作業(yè)管理,進(jìn)行專門培訓(xùn),持證上崗。
第9條 大力推廣粘土水泥漿注漿工藝,在注漿加固、注漿堵水中積極探討其它工藝、替代材料。
第10條 堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原則,對(duì)受底板承壓水,老空水`小窯水等水體威脅嚴(yán)重礦井,必須落實(shí)探放水措施;含水豐富無(wú)法保正安全開采時(shí),必須進(jìn)行超前預(yù)注漿加固,否則不得回采。
第二章 技術(shù)管理
一、探放水技術(shù)要求
第11條 采掘工作面遇下列情況之一時(shí),必須確定探水線進(jìn)行探水,留足不小于20m超前距,其《探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施》須經(jīng)礦總工程師組織有關(guān)部門會(huì)審,報(bào)集團(tuán)公司批復(fù)后,方可探放水。
1、接近水淹的井巷、老空、老窯或相鄰小煤礦時(shí);
2、接近水文地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域并有出水征兆時(shí);
3、打開隔離煤柱放水時(shí);
4、可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相能的斷層破碎帶時(shí);
5、接近有出水可能的未封孔或封孔不良鉆孔時(shí);
6、接近有積水的灌漿區(qū)時(shí);
7、接近風(fēng)氧化帶時(shí);
8、接近其它可能出水地區(qū)時(shí)。
第12條 探放水技術(shù)要求:
1、探老空水探水鉆孔應(yīng)成組布設(shè),并在平面上呈扇形。在保證鉆孔孔口不塌孔、不串孔前提下盡可能地縮小終孔平距,鉆孔終孔平距以3 m為準(zhǔn),厚煤層內(nèi)各鉆孔終孔的垂距不得超過(guò)1.5 m,并至少各有一個(gè)見煤層頂板和底板的鉆孔。
2、探放斷層及底板巖溶水的鉆孔,必須沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置,底板方向的鉆孔不少于2個(gè),探水鉆孔終孔直徑一般不大于58mm。透水后可根據(jù)放水需要逐級(jí)擴(kuò)孔,但必須有可靠的控水裝置。
3、回次放水結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):有兩個(gè)以上在原出水孔下方鉆孔證實(shí)無(wú)水方可結(jié)束放水工程。
4、超前探查孔結(jié)束后,提出探查總結(jié)報(bào)告,向施工單位下達(dá)允許掘進(jìn)通知書,經(jīng)礦總工程師簽字后方可掘進(jìn)。
5、回次探放水間要在設(shè)計(jì)停掘位置前10m下發(fā)停掘探水通知單;留足不小于20m超前距。
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探放老空水水頭高度在4m以內(nèi)時(shí),孔口管可采用裸管打入加固或纏海帶、棉布打入等方法固管。老空水頭在4~10m時(shí),孔口管安裝方法視煤壁完整情況而定。非水泥注漿固定套管時(shí),要有防止煤壁套管鼓出措施。
在預(yù)計(jì)水壓大于1Mpa且積水量較大地點(diǎn)探水時(shí),原則上不得在煤層內(nèi)進(jìn)行,應(yīng)采用隔離式探水??卓诠芡鈧?cè)要安裝控水閥門和測(cè)壓表,確保排水能力不足時(shí)能控制放水
二、注漿加固技術(shù)要求
第14條 承壓含水層突水區(qū)、徑流帶、隔水層變薄帶、開采煤層實(shí)際隔水層厚度不能承受實(shí)際水頭值,疏水降壓難度大,不經(jīng)濟(jì),要采取注漿加固底板封堵水源補(bǔ)給通道,實(shí)現(xiàn)采掘安全。凡有下列條件之一,要采用注漿加固方法:
1、L7~8灰含水層與下部強(qiáng)含水層水力聯(lián)系密切,補(bǔ)給量豐富,難以疏降水頭,即單位降深疏水量大于5m3/h?m;突水系數(shù)在復(fù)雜地段每超過(guò)0.06MPa/m,在正常地段每超過(guò)0.1MPa/m的采煤工作面。
2、隔水層變薄帶采煤工作面。
3、采掘工作面存在構(gòu)造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶、陷落柱等。
4、物探異常區(qū)采掘工作面。
第15條 加強(qiáng)注漿加固過(guò)程中的技術(shù)管理和現(xiàn)場(chǎng)管理。
1、受水威脅工作面必須編制專門的鉆探注漿加固設(shè)計(jì),報(bào)集團(tuán)公司審批。工程竣工或局部注漿加固結(jié)束后,原集團(tuán)公司審核驗(yàn)收,方可回來(lái)。
2、鉆探注漿要有總工程師批準(zhǔn)的單孔設(shè)計(jì)和施工措施;工程結(jié)束后,要有設(shè)計(jì)、施工單位聯(lián)合竣工驗(yàn)收,并簽字。
3、各單位要制訂注漿站管理制度,并明確專人管理;明確分工,建立注漿各工種崗位責(zé)任制。
4、注漿水泥、粘土等材料由供應(yīng)部門組織進(jìn)貨,專業(yè)技術(shù)部門聯(lián)合驗(yàn)收;進(jìn)料單分別由供應(yīng)、專業(yè)技術(shù)部門保存?zhèn)洳椤?br />
5、射流造漿系統(tǒng)注漿記錄按集團(tuán)公司統(tǒng)一格式進(jìn)行,每孔注漿結(jié)束后,防治水技術(shù)員要及時(shí)整理原始記錄報(bào)送地測(cè)科,專業(yè)技術(shù)部門與施工單位聯(lián)合填制注漿驗(yàn)收單,并簽字。
第16條 底板注漿加固鉆孔設(shè)計(jì)包括:鉆場(chǎng)布置、鉆孔數(shù)目、方位、傾角、結(jié)構(gòu)、終孔層位、終孔深度、巖芯采取率、各級(jí)套管長(zhǎng)度、耐壓試驗(yàn)、施工順序及驗(yàn)收等。
1、一般在受水威脅工作面下付巷,每隔60布置鉆場(chǎng),在鉆場(chǎng)內(nèi)以不同的方位和傾角分別向工作面上、中、下部位施工鉆孔;工作面較長(zhǎng)時(shí),可在上、下付巷同時(shí)布置鉆場(chǎng),施工注漿孔。
2、鉆孔數(shù)目:采用均勻布孔時(shí),可按擴(kuò)散半徑10~15m布設(shè)鉆孔;物探異常區(qū)適當(dāng)加密布設(shè)鉆孔數(shù)量。
3、鉆孔施工順序:要序次打鉆注漿,相鄰鉆孔在含水層每小于40m,不得同時(shí)施工,以提高鉆孔利用率。
4、鉆孔方位、傾角:鉆孔方位與傾角要盡量與裂隙發(fā)育相垂直或斜交。
5、鉆孔結(jié)構(gòu):
一般不少于兩級(jí),鉆孔開孔位置盡量選在巖層完整地段,開孔孔徑應(yīng)比孔口管外徑大15~30mm??卓诠芤轮罫8灰?guī)r石層位,二級(jí)套管要隔過(guò)L7~8灰含水層,垂直深度應(yīng)大于采煤擾動(dòng)破壞深度;必要時(shí)可下三級(jí)套管,水門上末級(jí)套管上,并與設(shè)計(jì)注漿壓力相匹配。
6、終孔孔徑:不小于73mm。
7、終孔層位:必須穿透L5~6灰,加固改造深度不小于40m;大水工作面、構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域要穿透L1~4灰含水層,并有奧灰探查鉆孔,由于鉆孔水大(Q>60m3/h),施工困難時(shí),可采取分段打孔下行注漿方式,但最終要達(dá)到設(shè)計(jì)終孔層位。
8、施工鉆孔要取芯鉆進(jìn),以利于判層。巖芯要貼票,順次入箱保存,經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員驗(yàn)收后,巖芯方可處理。
9、鉆探小班記錄:要使用統(tǒng)一格式,記錄及時(shí)、準(zhǔn)確,內(nèi)容齊全。
10、每孔都要由地測(cè)防治水人員組織驗(yàn)收,并填寫驗(yàn)收單。
11、建立注漿鉆孔臺(tái)帳。
第17條 注漿方式:
采用下行分段連續(xù)注漿。
第18條 注漿材料:
以粘土水泥漿為主,并要不斷試用其它材料。
第19條 注漿參數(shù):
水灰比、比重、稠度視單孔涌水量及巖溶發(fā)育程度而定。單液水泥漿的水灰比0.8:1~2:1,粘土水泥漿中粘土漿的比重為1.12~1.20,每立方米粘土水泥漿中水泥摻入量為0.1~0.4t,水玻璃與粘土水泥漿的體積比為0.5~3.0%。單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)泵量80L /min以下時(shí),工作面注漿孔孔口壓力達(dá)到終孔壓力時(shí),即可結(jié)束。
第20條 注漿加固效果檢查:
1、檢查方法:每一個(gè)鉆場(chǎng)都要有一個(gè)注漿檢查孔,大水孔注漿后兩側(cè)也要有檢查孔;有條件時(shí),可采用工作面加固前后物探對(duì)比方法檢查。
2、檢查標(biāo)準(zhǔn):檢查孔水量小于20m3/h,工作面方可回采。
3、重點(diǎn)檢查地段:構(gòu)造薄弱帶、富水區(qū)、大水鉆孔附近及注漿量少的地段。
4、單孔注漿結(jié)束后,由防治水人員簽字驗(yàn)收;注漿加固地段回采前,由礦總工程師組織驗(yàn)收評(píng)價(jià),合格后方可回采。
三、疏水降壓技術(shù)要求
第21條 受水威脅工作面,必須先物探,后鉆探,查清水文地質(zhì)條件。如果含水層富水性弱到中等,單位降深疏水量小于5m3/h?m,就能使含水層水頭(水壓值)降到允許的安全水頭(水壓值)的,可采用疏水降壓采煤。采用疏水降壓采煤的工作面附近,必須有水壓觀測(cè)孔,安置水量、水壓檢測(cè)裝置。
安全水頭值計(jì)算:
1、掘進(jìn)巷道底板隔水層安全厚度
t臨=L( –rL)/4Kp
式中:t—安全隔水厚度(m);
L—采掘工作面最大控頂距(m);
r—隔水層巖石容重(t/m3),一般取2.6;
Kp—隔水層巖石抗張強(qiáng)度(t/m2),一般取10;
H—隔水層底板承受的水頭壓力(m)。
2、回采工作面底板隔水層疏降安全水頭值,可由突水系數(shù)求得:
P = Ts * (M – Cp – Dg)
式中:Ts—突水系數(shù)(取0.06MPa/m);
P—隔水層承受水壓(MPa);
M—底板隔水層厚度(m);
Cp—采礦對(duì)底板隔水層擾動(dòng)破壞厚度(m);
Dg—原始導(dǎo)升高度(m)。
第22條 放水孔設(shè)計(jì):
1、 終孔孔徑不小于73mm。
2、 必須下二級(jí)套管,二級(jí)套管盡量接近含水層。
3、孔口要安設(shè)水壓不小于1.5倍的水門。
第23條 對(duì)有固定放水硐室疏降開采工作面,附近要有水壓觀測(cè)孔,回采期間要定期進(jìn)行水量、水壓檢測(cè),疏水降壓鉆孔不得隨意挪作他用;不經(jīng)礦總工程師同意,不得隨意關(guān)閉。