三 探放断层水
(一) 探放断层水的原则: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,但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),在掘进工作面前方和采面影响范围内,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,但由于隔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。
(5)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。
(6)根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求,必须探明断层时。
(7)采掘工作面距已知含水断层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。
四 探放陷落柱水
煤层底板为厚层石灰岩的华北型煤日,由于导水陷落柱的存在,使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底强含水层的中、小型断层或一些张裂隙,成为水源充沛、强富水的突水薄弱带,一旦被揭穿,将引起突水。若导水陷落柱直接突水,其后果就更严重。例如1984年开滦范各庄矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3/min,使该大型矿井在21h内被全部淹没,成为世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不导水,有的导水。
五 导水钻孔的探查与处理
矿区在勘探阶段施工的各类钻孔,往往能贯穿若干含水层,有的还可能穿透多层老空积水区甚至含水断层等。若封孔或止水效果不好,人为沟通了本来没有水力联系的含水层或水体,使煤层开采的充水条件复杂化。山东肥城矿区的原“中一井”,因地质勘探阶段的钻孔封孔质量不好,将中奥灰水导入煤系薄层灰岩,致使开采上组煤时矿井涌水量很大,且长期达不到疏水降压的目的,矿井一直无法投产,被迫改为“水文地质试验井”,补做了10余年的水文地质补充勘探工作,将有怀疑的钻孔一一作了启封,最终才解决了这一人为造成的水文地质问题。淄博夏庄煤矿附近的一个矿,穿越煤系地层打奥灰供水孔时,因套管止水质量不好,岩溶承压水沿钻孔上升后,使该矿七层煤残留煤柱遭到破坏,矿井突然增加12m3 /min的涌水量,该矿几乎被淹。有的矿的施工地质孔将上层煤的老空积水大量导入正在生产的下层煤采区,也曾造成严重的水害。因此,必须采取有效的措施防止产生导水钻孔,封闭确已存在或有怀疑的导水钻孔。
六 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。