煤矿探放水分析

水灾是煤矿生产中比较常见的事故,这类事故突发性强,对矿井危害严重,水灾的发生可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。在有些生产矿井的范围内,常常有许多充水的小窑老空、断层以及富含水层。当采掘工作面接近这些水体时,就有可能造成地下水突然涌入巷道,造成矿井淹井事故。为了消除这些隐患,在生产中使用探放水的方法,探明工作面前方的水情,然后将水有控制地放出,以保证采掘工作的安全。
1探放水原则
“有疑必探、先探后掘”是探放水原则,探放水虽然是防止水害的重要方法之一,但这项工作并不能把所有的水害威胁都探明,例如断层迟到突水,必须在全面分析水文地质资料之后,才能做出有无可能发生水害的结论。
通常在下述情况下,需要进行超前探水:
1)巷道掘进接近老空;
2)巷道掘进接近含水断层;
3)巷道接近或需要穿过强含水层;
4)上层采空区有积水,在下层进行采掘工作,两层间垂直距离小于回采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时; 5)采掘工作面接近各类防水煤柱时,必须提前探水,以确保煤柱尺寸的准确;
6)采掘工作面有明显出水征兆时,应停止掘进,进行探水。
2探放水方法
2.1小窑老空水的探放方法
2.1.1确定探水起点
由于小窑老空积水范围是通过调查得出来的,所以其积水的边界不是十分准确,用物探方法或其它方法查明。根据平煤集团一些矿山的经验,将调查和勘探获得的小窑老空分布资料经过分析后划出3条界线:
1)积水线———调查核定积水区的边界即小窑采空区的范围,其深部界线应根据小窑的最深下山划定。
2)探水线———沿积水线外推60-150m的距离划一条线(如上山掘进时则为顺层的斜距),此数值大小视积水范围可靠程度,水头压力,煤的强度大小来确定。当掘进巷道达到此线就应开始探水。3)警戒线———从探水浅再外推50-150m(在上山掘进时指倾斜距离)。当巷道进入此线,就应警惕积水的威胁,注意迎头的变化,当发现有透水征兆时就应提前探水。
2.1.2估算小窑老空积水量
小窑老空积水可按下式进行估算:
W静=KMah sinα
式中:W静—老空积水的静储量,m3;
M—采厚,m;
a-小窑老容走向长度m;
h—小窑老容高垂度,m;
α-煤层的倾角,(°);
K—老空的充水系数K=0.3~0.5
2.1.3布置探放水钻孔的方法:
探放水钻孔的布置应以确保不漏老空,保证安全生产,而探水工作量又以最小为原则。
1)确定探水钻孔的超前距离,允许掘进距离,帮距和密度。
2)制定探水钻孔布置方式。探水效果的好坏与钻孔布置方式有很大的关系。在布置探水钻孔时,必须注意两个问题:其一要确保安全;其二既要保证工作效果,又要工作量最小。
探水钻孔布置从平面上看,一般常布置成扇形和半扇形。上山巷道常布置成扇形,倾斜煤层平巷掘进常布置成半扇形。扇形和半扇形布置又分为“大夹角”扇形布置(中间沿巷道前进方向一组,两侧各2-3组钻孔,每组1-2个钻孔,每组钻孔之间的夹角7°~15°)和“小夹角”扇形布置(每组钻孔之间的夹角1°~3°,其它同“大夹角”要求相同),如果运用得当,两种形式都可以取得良好的效果。
2.1.4探水与掘进相互配合
受水害威胁的地区,必须与掘进施工管理相配合,才能取得良好的防水效果。
1)双巷掘进交叉探水。上山巷道掘进因积水区在上方,巷道三面受水威胁,一般应采用双巷掘进交叉探水。
2)双巷掘进,单巷超前探水。在倾斜煤层中平巷掘进时,一般是用上方巷道超前探水,探水钻孔布置成扇形。
3)平巷和上山互相配合探水。在同一煤层内,上方施工水平巷道,下方向上掘上山,应先探水掘进平巷,然后再施工上山,这样既减少上山掘进的危险性,又减少上山掘进时的探水工作量。
4)下山巷道掘进。除防止迎头和两帮来水外,还应特别注意背后来水,当上山巷道水害未消除或正在探水,下山巷道应停止工作,以保证安全,等水害威胁消除后再继续进行。
5)隔离式探水。在水压高,水量大,煤层松软,节理发育的情况下,煤层中打钻探水很不安全,可采用下述方法探水:(1)掘专门探水石门;
(2)砌隔水墙,在墙外探水;(3)隔层探水。
2.1.5设计探水孔及安装放水孔孔口管
在探明小窑老空水的确切位置之后,根据其静储量和动储量的大小,巷道排水能力,矿井实际排水能力,生产衔接允许的放水期限,以及地质和水文地质条件,再设计放水钻孔,按以下步骤操作:选择钻孔孔径;计划钻孔孔数;安装放水孔孔口管。
2.2探断层水及其他可疑水源
探断层水,强含水层水及其他可疑水源的方法与探老空水相同,但探水钻孔的孔数较探老空水的要少。
探断层水的钻孔往往与探断层的构造孔结合起来,在探明断层的位置、产状要素、断层带宽度的同时,着重查明断层带的充水情况,含水层的接触关系和水力联通情况,静水压力及涌水量大小,以达到一孔多用的目的。例如在正断层上盘巷道内探下盘含水层的钻孔,可布置在上盘巷道内,选择适当地点,向下盘的含水层打钻孔。
断层水探明后,应根据水的来源、水压和水量采取不同措施。若断层水是来自强含水层,则要注浆封闭钻孔,按规定留设煤柱,已进入煤柱的巷道要加以充填或封闭。若断层含水性不强,可考虑放水疏干。3结束语
探水作业不仅直接关系到探水人员的安全,也关系到探放水周围地区甚至整个矿井的安危。所以施工中应严格遵守下列事项:
1)加强靠近探水工作面的支护,以防高压水冲垮煤壁及支架。
2)检查排水系统,准备好适当坡度和断面的排水沟及相当容积的缓冲水仓,加大排水能力。
3)在有突然大量涌水情况下探水时,应在探水工作面附近设临时水闸门。
4)探水工作面要经常检查瓦斯,发现有害气体逸出时,要及时采取通风措施。
5)预先规定好联络信号,涌水时的对策及人员避灾路线。
6)钻探过程中发现孔内显著变软或有水沿钻杆流出时,都是钻孔接近或钻入积水区的象征,遇到这种情况应立即停钻检查。如钻孔内水的压力很大,应马上将钻杆固定,切勿移动及起(下转第359页)
煤矿探放水分析
王占店
(山西煤炭运销集团大同有限公司,山西大同037000)
【摘要】本文根据煤矿生产特点,提出了煤矿探放水原则,小窑老空水、断层水及其它可疑水源的探放水方法及操作步骤,并提出了探放水施工中应注意的事项。
【关键词】煤矿探放水;原则;方法;注意事项
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(上接第332页)5结束语
当前我国煤矿安全生产形势虽然保持了总体稳定发展的态势,取得了较好效果,但形势仍然严峻,水害
事故作为煤矿主要灾害之一仍时有发生。所以,我们应结合实地情况制定了一系列实施细则,进一步
完善煤矿防治水工作,时刻牢记预防重大水灾事故的发生,仍然是摆在我们面前的一个重要课题。
[责任编辑:张涛
]
(上接第319页)拔,钻机后面不要站人,以免高压水将钻杆顶出伤人或造成透水事故。
参考文献[1]煤矿安全规程[S].2010.
[2]煤矿防治水规定[S].2009年12月1日起执行版.[3]国家煤矿安全监察局,编.煤矿防治水规定释义[Z].
[责任编辑:杨玉洁]
(上接第329页)[3]张蓓莉.系统宝石学[M].2版.北京:地质出版社,2006.
[4]程佑法.“泰山玉”的宝石学特征[J].宝石和宝石学杂志,2011,1(1):29-32.[5]泰山玉的基本特征及分类研究[J].地质与矿产,2013,3.[6]潘兆橹.结晶学与矿物学[M].北京:地质出版社,1985.
[7]董一杰,金汝敏.泰山地区太古宙杂岩体的地球化学特征[J].山东地质,1990,6(1):82-96.
[责任编辑:许丽]
0概述
(1)测量依据:JJG99—2006《砝码》;
(2)环境条件:检定温度应在稳定的环境、砝码的温度接近室温并且每4h 最大变化3.5℃,相对湿度(30~70)%RH;
(3)测量方法:采用单次替代称量法,检定时,先把标准砝码M B (F 2
等级砝码)放在天平秤盘中心,读取示值L B ,再加上测分度值的标准小砝码M r (F 2等级砝码),读取示值L B ,然后把标准砝码取下,放上被检砝码M A 在天平秤盘中心,读取示值L A ,根据规程提供的公式算出被检砝码的折算质量,以用TG630型天平、出厂编号:80109,检定10kg 砝码为例:
L A -L B =3.0e,L B -L B =6.6e,M r =1.0g
1数学模型
m A =m B +(L A -L B )m r /(L B -L B )
式中:m A ———被检砝码的折算质量;m B ———标准砝码的折算质量;L A ———被检砝码的平衡位置;L B ———标准砝码的平衡位置;m r ———测天平分度值的标准小砝码M r 的折算质量;L B ———测天平分度值加放M r 后的平衡位置;取:L 1=L A -L B ,L 2=L B -L B ,得:M A =M B +L 1M r /L 2
2输入量标准不确定度评定
2.1
标准砝码引起的不确定度u (M B )
F 2等级标准砝码10kg 的允差为160mg,正态分布,覆盖因子k=3,因此:
u (M B )=2×160mg/3=107mg
经考查F 2等级标准砝码的稳定度,因其引起的不确定度可忽略。  2.2
测量分度值的标准小砝码引起的不确定度u (M r )
F 2等级砝码1g 的检定精度0.3mg,正态分布k=3,因此:u (M r )=2×0.3/3=0.2mg
2.3测量标准砝码与被检砝码的示值差L 1引起的不确定度u (L 1)。
(1)检定用TG630天平,其示值变动性不超过1.0,e=150mg(e 为分度值),
u (L 11)=150/3.08=48.7mg
检定时测量次数为10次,按极差法求得:u (L 12)=48.7/6√=19.9mg (2)因视觉引起的不确定度因此,合成得:
u 2(L 1)=u 2(L 11)+u 2(L 12)u (L 1)=50.7mg
(3)测量天平分度值示值差引起的不确定度u (L 2)与u (L 1)相同,求得:
u (L 2)=50.7mg
3合成标准不确定度
u (M A )=u 2(M B )+u 2(M r )+u 2(L 1)+u 2(L 2)√=128.8mg 4扩展不确定度
U =k ×u (M A )=2×128.8≈258mg 5测量结果的扩展不确定度的报告与表示
U 95=258mg
[1]JJG 99-2006砝码检定规程[S].
[2]JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示[S].
[责任编辑:汤静]
浅述F 2级公斤组砝码检定结果的不确定度评定
翁瑞琪
(惠来县质量技术监督检测所,广东惠来515200)
【摘要】本文分析了F 2级公斤组砝码检定结果不确定度的主要来源,并提出了F 2级公斤组砝码检定结果不确定度的评定方法
。【关键词】F 2级公斤组砝码;不确定度;评定
【Abstract 】The article discussed the major sources of uncertainty in verification of F 2kilograms weight group,and proposed the method of evaluating uncertainty in verification of F 2kilograms weight group.
【Key words 】F 2kilograms weight group;The uncertainty;Evaluation
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