标准规范下载简介

NB／T 10730-2021 煤矿井下断层导水性探查与治理技术规范.pdf

ICS73.020 CCS D 00/09

NB/T10730—2021

4钢结构施工组织设计（114P）.doc煤矿井下断层导水性探查与治理

Technical specificationfor explorationand treatment of water conductivity offault in undergroundcoalmine

范围 规范性引用文件 术语和定义 煤矿井下断层导水性探查 4.1 一般规定 4.2 探查原则 4.3 探查基本内容 4.4 探查方法 4.5 探查要求 4.6 导水性判据 煤矿井下导水断层治理 5.1 一般规定 5.2注浆孔设计与施工 5.3 注浆工艺 5.4注浆结束判据 煤矿井下导水断层注浆效果检验 6.1效果检验孔布置 6.2效果检验合格要求 附录A（资料性）探查钻孔布置方式及参数 A.1钻孔布置方式的选择 A.2钻孔参数 附录B（资料性）注浆孔布置及注浆治理范围 B.1注浆孔布置原则 B.2注浆孔布置方式 B.3注浆治理范围

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起章。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中国煤炭工业协会提出。 本文件由中国煤炭工业协会科技发展部归口。 本文件起草单位：淮河能源西部煤电集团、鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司、中国煤炭工业协会 生产力促进中心、中国矿业大学（北京）。 本文件主要起草人：疏义国、高银贵、刘世奇、程爱民、翟恩发、杨扬、马济国、孔皖军、郑厚发、 尹宏昌、郑金月、郭庆、黄磊、管红卫、雷锋。

煤矿井下断层导水性探查与治理 技术规范

煤矿井下断层导水性探查与治理 技术规范

本文件规定了煤矿井下断层导水性探查、煤矿井下导水断层治理、煤矿井下导水断层注浆效果检验 等方面的技术要求。 本文件适用于煤矿井下断层导水性的探查与治理。

4煤矿井下断层导水性探查

4.1.1采掘工作面超前探查断层时，其相关规程措施应遵守《煤矿防治水细则》相关规定。

4.1.1采掘工作面超前探查断层时，其相关规程措施应遵守《煤矿防治水细则》相关规定。

4.1.2采掘工作面超前探查断层时，应同时采用钻探、物探两种方法。 4.1.3采掘工作面超前探查断层导水性时，矿井宜选用巷探、抽（放)水试验、水化学分析、连通示踪试 验等辅助方法

出现以下情况时应进行断层探查： a）采掘工作面前方或附近，预测有断层存在，但具体位置和含水性不清，有可能突水时； b）采掘工作面前方或附近有导水断层存在，但具体位置不清或控制不严密时； c）采掘工作面底板隔水层厚度与承压水都处于临界状态，采掘工作面影响范围内断层赋存情况 不清时： d）井巷工程在浅部穿越断层已证实不含水，但深部有可能突水时； e）采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短，小构造不清时

断层探查内容应包括： a）查明断层位置、落差、断距、走向、倾向、倾角、充填情况和导水性； b）查明断层两盘裂隙、岩溶发育情况； c）若断层出现导水倾向，查明断层探水孔不同深度处的水压、出水量、冲洗介质消耗量，查明煤层 与强含水层的实际间距（即隔水层的实际厚度）及断层侧向补给水量

4.4.1.1煤矿设计布置工作面时应先在地面进行三维地震及瞬变电磁勘探，初步了解断层情况。 4.4.1.2进行并下物探作业时，应采用两种及以上的物探方法进行综合探测。 4.4.1.3煤矿根据本单位实际，宜选用直流电、音频电穿透、瞬变电磁、电磁频、瑞丽波和槽波地震等物 探方法。 4.4.1.4物探工作布置、方法选择和资料处理等，应符合《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》中的有关 规定。

4.4.2.1钻探设计内容

钻探设计内容应包括： a 目标区域的水文地质条件； b） 探水巷道的开掘方向、施工次序、规格和支护形式； ） 探查断层的钻孔组数、个数、方向、角度、深度和采用的超前距与帮距及施工技术要求； d 钻探施工与掘进工作的安全规定。 4.4.2.2煤层内不应钻探水压高于1MPa的导水断层。如确实有需要的，应先建筑防水闸墙，并在闸 墙外向内钻探。 4.4.2.3钻孔探水线位置的确定应符合MT/T632一1996中5.2～5.4的规定。 4.4.2.4附录A给出了钻孔布置方式及参数进一步的信息。

钻探设计内容应包括： a 目标区域的水文地质条件； b) 探水巷道的开掘方向、施工次序、规格和支护形式； ） 探查断层的钻孔组数、个数、方向、角度、深度和采用的超前距与帮距及施工技术要求； d 钻探施工与掘进工作的安全规定。 4.4.2.2煤层内不应钻探水压高于1MPa的导水断层。如确实有需要的，应先建筑防水闸墙，并在闸 墙外向内钻探。 4.4.2.3钻孔探水线位置的确定应符合MT/T632一1996中5.25.4的规定。 4.4.2.4附录A给出了钻孔布置方式及参数进一步的信息。

.4.3.1探查断层水压、单位涌水量、侧向补给水量等性质时，应采用两种及以上的辅助方法进行综合

.4.3.1探查断层水压、单位涌水量、侧向补给水量等性质时，应采用两种及以上的辅助方法进行综合

.4.3.1探查断层水压、单位涌水量、侧向补给水量等性质时，应采用两种及以上的辅助方法进行综合

4.3.2煤矿根据本单位的实际，宜选用巷探、抽（放）水试验、水化学分析、连通示踪试验等方法。 4.3.3抽（放)水试验应符合《煤矿防治水细则》第三十五条规定，巷探、水化学分析、连通示踪试 照《煤矿防治水手册》的相关内容

探查有如下要求： a）帮距应不小于超前距； b）孔口安全装置应满足《煤矿防治水细则》相关规定，且各部件组装密封性良好； c）探水钻孔除兼做堵水或疏水用的钻孔外，终孔孔径不应大于94mm； d）当断层水预计水压大于0.1MPa时，应预先固结套管，套管安装闸阀，孔口管应进行耐压试验， 耐压值应不小于预计静水压力的1.5倍，兼做注浆钻孔的，应当由注浆终压值确定，并稳压 30min以上； e） 预计水压大于1.5MPa时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩） 壁突然鼓出的措施； D 在钻孔钻进时，发现煤（岩)松软、片帮、来压或钻孔中水压、水量突然增大和顶钻等突水征兆 时，应立即停止钻进，但不得拔出钻杆； 钻孔终孔后，孔内有水时，应进行放水试验；孔内无水时，应选择一个孔进行压水试验，检验断 层隔水性能，压力宜大于断层所承受的含水层压力，

满足下列条件之一时即为导水断层： a) 当依据物探、钻探、辅助方法及以往技术经验，分析判定开采前或受采动影响后断层全部或局 部导水时； b) 当探查钻孔单位涌水量大于0L/(s·m）时； C 当探查钻孔单位涌水量为0L/（s·m），但压水试验期间孔内水压无法达到预定值或不能稳 定时。

5.1.1采掘工作面内存在导水断层时，应采用注浆治理的方法。若导水断层可疏放，宜根据实际情况 先进行放水，再进行注浆治理， 5.1.2采掘工作面内存在不适合注浆治理的导水断层时，应留设防隔水煤（岩）柱，留设方法应符合《煤 矿防治水细则》附录六的规定。

5.2注浆孔设计与施工

5.2.1注浆孔布置及注浆治理范围

5.2.1.1注浆孔布置及注浆治理范围在附录 B给出了进一步的信息。 5.2.1.2导水断层超前预注浆应至少留设30m的防隔水煤（岩）柱。

.2.1.1注浆孔布置及注浆治理范围在

注浆孔钻进应按照如下要求施工

a) 一般情况宜用清水钻进，必要时应用泥浆或水泥浆护壁； b） 为防止塌孔和卡钻，应合理控制冲洗液流量，不宜过大； c） 应选用长岩芯管； d） 钻进注浆孔应轻压、慢速、给进均匀，有卡钻迹象时应及时后退、窜动钻具、防止埋钻； 应随时注意孔内塌、卡钻和冲洗液循环情况，当发现有2/3的冲洗液漏失或孔内有塌时 随时停钻注浆，缩短注浆段长度，前进式钻注； 注浆孔钻进时遇水压高和突水可能时，应采取防突水及钻杆止退措施，确保安全钻进； g） 注浆孔开口位置距断层面法线距离应不小于20m，且注浆孔结构、孔口管、耐压试验等应符合 《煤矿防治水细则》中的相关规定

5.2.3.1孔内有水时，应进行放水试验；孔内无水时，应选择一个孔进行压（注)水试验，计算受注层段的 单位吸水量，选择注浆材料配合比。 5.2.3.2必要时，应进行连通试验，由各注浆孔投入指示剂，在涌水点接收，判断其连通程度与水流 速度。

5.3.1注浆治理设计

注浆治理设计应包括： a）注浆治理范围、注浆部位或层位； b） 注浆设备、钻进工艺和技术要求，注浆孔、观测孔、检查孔数量、结构及其布置方式，注浆方式和 止浆方法； 注浆材料、配合比要求及配比试验等； 注浆作业要求、注浆工艺、注浆结策标准和注浆效果检验方法； 注浆孔平面布置图、剖面图和柱状图等； f 施工组织与工期安排、材料消耗、设备清单和资金预算。

5.3.2注浆方式、注浆分段长度及注浆工序

5.3.2.1导水断层注浆治理宣采用分段前进式注浆。 5.3.2.2注浆分段长度应根据钻孔冲洗液漏失量确定， 5.3.2.3 注浆工序如图 1 所示。

5.3.2.1导水断层注浆治理宣采用分段前进式注浆。

图1导水断层治理注浆工序示意图

5.3.3.2注浆段单孔注浆量

按式(1)计算注浆段单孔注人量。 Q=A元R²Hμβ/m (1） 式中： Q 注浆段单孔浆液注入量，单位为立方米（m"）； A 浆液消耗系数，一般取1.2~1.5； H 注浆段高，单位为米(m）； R 浆液的有效扩散半径，单位为米（m），一般取2m～4m； 岩石裂隙率/%； B 浆液充填系数； m 浆液结石率/%。

扫孔过程应遵循以下原则： a 采用分段前进式注浆时，应沿着原来的注浆孔扫孔，并严防偏斜； b）扫孔后应进行压水试验，扫孔深度宜小于该段注浆深度400mm～500mm； c）采用有芯或无芯钻进时，应均匀给压，合理控制回次进尺和钻孔给水量，防止卡钻和塌孔； d）应观测和记录钻进过程中出水或漏水位置、出水量和岩层破碎情况

复注过程应遵循以下原则： 扫孔检查结束后，若孔内有水，应进行复注； ）复注时，应使用较低浓度浆液某会所室外道路、广场、地下综合管网等工程施工组织设计，减小注浆泵量，提高注浆压力

注浆结束应同时满足以下三个条件： a）注浆终压不小于静水压力值的1.5倍，且稳压30min以上； b）钻孔涌水量小于3m/h； c)注浆终量不大于 1.2 m/ h。

注浆结束应同时满足以下三个条件： a）注浆终压不小于静水压力值的1.5倍，且稳压30min以上； b）钻孔涌水量小于3m/h； c）注浆终量不大于1.2m/h

6煤矿井下导水断层注浆效果检验

验孔应在所有注浆孔施工结束，并满足钻孔注浆

5.1.2效果检验前应反演注浆治 径最小部位或涌水量大、吃浆量大等部位布 置检验孔,其数量应不少于注浆孔数量的10%，且不小于2个。

6.2效果检验合格要求

所有效果检验钻孔一次满足注浆结束判据GB 8566-2007 信息技术软件生存周期过程，方可视为注浆治理合格。