试论煤矿井下放水孔控制的问题

摘要：多年来，煤矿井下放水孔的施工控制是决定煤矿安全及效益的重要手段。文章分析了煤矿井下放水孔的分类及设计方案，对各种情况下的放水孔控制技术进行了探讨。

关键词：井下 放水孔 控制

1 煤矿井下放水孔的分类及设计方案

1.1 煤矿井下放水孔的分类 根据作用可分为三大类：首先，根据资料确定采掘活动前方有水患，但是其位置、形态及其危险程度一无所知，如采掘活动前方为几十年或几百年前的老窑范围，根据水文地质资料推论采掘活动前方有地下河、陷落柱、溶洞等地质构造。其次，根据资料已知采掘活动前方有水患，但是只知其位置及其危险程度，其他如大小范围、现在形态等一无所知，如近期关闭且调查清楚的小煤窑、自身采动造成的采空区等。第三，根据资料及现场勘查能确定采掘活动前方有水患，且其位置、形态及其危险程度均能判定，如相邻巷道放水孔、巷道积水区放水孔等。

1.2 煤矿井下放水孔的设计方案 首先，根据资料确定采掘活动前方有水患，但是其位置、形态及其危险程度一无所知，这种情况下就必须坚定不移的实施“有疑必探、先探后掘”的方针，在设计方案上采用立体式，即没有重点但处处是重点的设计思想，全方位的打探孔。其次，根据资料确定采掘活动前方有水患，但是只知其位置及其危险程度，其他如大小范围、现在形态等一无所知，这种情况下在设计思想上就有意的进行重点区域设计，在不必要的情况下可以减少探放孔，已达到安全、效益相结合。第三，根据资料及现场勘查能确定采掘活动前方有水患，且其位置、形态及其危险程度均能判定，对于这种情况在设计上就进行定点放水孔设计，必须考虑其精度准确性，误差必须在可控范围内。

2 煤矿井下放水孔控制技术分析

2.1 放水孔控制范围分析 放水孔控制范围预计原则和处理方法。针对上述几种情况，我国防治水规定布置探放水钻孔必须遵循下列规定（如图1探放水钻孔布置示意图）：

探放老空水、陷落柱水和钻孔水时，探水钻孔成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3m为准，厚煤层内各孔终孔的垂距及与煤层顶底板的垂距均不得超过1.5m。开孔位置应根据煤（岩）柱强度及完整情况保持适当距离。

探放断裂构造水和岩溶水等时，探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个。

煤层内，原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。如确实需要的，可以先建筑防水闸墙，并在闸墙外向内探放水。

上部存在水害威胁时，原则上不得上山施工；确需上山施工的，应当进行双巷掘进，其中一条超前探水和汇水，另一条用来安全撤人。双巷间每隔30-50m掘1个联络巷，并设挡水墙。

探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水时，必须计算确定最小的安全距离，以保证有足够的下套管安全距离。如不具备下套管安全距离，必须调整设计，确保套管能安全下入，否则，不准施工。（见图1）

国家规定只是做到安全面覆盖，然而具体的参数要求就要使用者根据具体情况进行控制设计，如总长度、孔数等等。

2.2 放水孔施工精度分析 ①范围控制法。所谓范围控制法，主要用于对所施工的地点一无所知的情况下使用。对这种控制施工的精度我们在实际生产中要求不是很高，虽然精度高能更好的确保安全，但是作为一无所知的施工状况下，没有参照依据精度就基本难以控制。因此，做此类施工设计时，必须做到全方位控制，施工目的明确，以安全施工控制为依据，严格控制各项安全指标，确保施工安全，且达到施工目的。②定点贯穿控制。这种控制一般用于目标明确、终点可控的情况下，如巷道放水，积水区放水，自身采空区放水等。这种控制要求设计人员对资料掌握准确，对测量知识熟练，以及对施工地点的岩层性质了解并能分析其走向等。这类的钻孔控制要求如下：a在施工前要求测量人员定点放线、控制安装钻机，以提高钻孔的精度。在实际施工中，由于施工地点的岩层不稳定性，因此实际施工放线与设计数据不相一致。在实际放线控制中，其施工倾角的确定必须由地质人员根据现场的岩层情况来实际确定，否则必然会出现终点偏差过大，成废孔。b在施工过程中要时刻在现场跟踪指导，根据钻渣、钻机震动频率以及钻机功率等各种因素调整钻机的钻进速度，以防止其施工过程中出现偏差，一般情况下是钻机的速度越慢，其准确性越高，但是在实际生产过程中我们都要经济效益，因此控制好适宜的钻速是定点贯穿的一个重要的条件。

2.3 放水孔使用设备的选择 放水孔的施工质量、精度等的控制保障离不开物的因素。在放水孔施工过程中物的因素占据很大一部分，虽然在定下使用的设备后我们不能人为的改变其影响因素，但是在开始却是人为选择，在后却是人的使用。因此，在施工放线设备的选择上我们尽力的选择稳定性强、精度高的；然而在施工钻孔的钻机选择上我们的选择就不多了，只能根据各个煤矿现有的钻机来选择，为了施工的效益及安全性，钻机也必须向稳定性强、精度高的方向靠拢。

3 结束语

我国煤矿防治水工作责任重大，煤矿水灾事故严重危及矿工生命财产安全，放水孔的施工控制尤为重要。因此，提高煤矿井下放水孔施工控制的实用性及精度，对我国煤矿防治水工程意义重大。

参考文献：

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[2]黄冲霄.失控放水孔的封堵技术[J].中州煤炭，2005（04）.

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