一、概述
(一)探水的目的
深水是采掘过程中用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等。其目的是为有效的防治矿井水害做好必要的准备。
(二)探水的原则
采掘工作中必须执行“有疑必探,先探后掘”的原则,因而遇到下列情况之一时,必须探水。
(1)接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。
(2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或通过它们之前。
(3)打开隔离煤柱放水前。
(4)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或裂隙发育带时。
(5)接近可能涌(突)水的钻孔时。
(6)接近有水或稀泥的灌浆区时。
(7)采动影响范围内有承压含水层或含水构造,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时。
(8)接近矿井水文地质条件复杂的地段,采掘工作涌(突)水预兆或情况不明时。
(9)采掘工程接近其它可能涌(突)水地段时。
二、探放老空水
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,故必须预先进行探放老空水。
三、探放老空水的原则
探放老空水除了要遵循上述的探放水原则外,还应遵循下述探放老空水的具体原则。
(1)积极探放。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,则应留设岩柱与生产区隔开。待到矿井生产后期再进行处理。
(3)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。
(4)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。
四、探放断层水
凡遇下列情况必须探水:
(1)采掘工作面前方或附近有含(导)水断层存在,在具体位置不清或控制不够严密时。
(2)采掘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,可能突水时。
(3)采掘工作面底板隔水层厚度与实际承受的水压处于临界状态(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 、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)断层已为巷道揭露或穿过,暂时没有出水迹象,但由于水层厚度和实际水压已接近临界状态,在采动影响下,有可能引起老空水、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。
(5)井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含(穿)水,但在深部有可能突水时。
(6)根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求, 断层时。
(7)采掘工作面距已含水断层60m时。
(8)采掘工作面接近推断含水断层100m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。
五、探放含水层水
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,需要通过井下“大流量、深降深”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。