煤矿掘进迎头过断层技术探讨

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16采区过导水断层分析根据勘探资料分析，16采区地质构造较为复杂，主要断层有3条，16采区内部除F3、F4及F5断层落差大于15m外，其余落差均小于5m，均为正断层，由于受F3断层及F4断层和F5影响，16采区内F3断层走向西部为近东西向、东部转为南东向，F5断层伴生断层走向近北东向，F4断层走向近南东向。在巷道掘进时提前对落差大于30m的F4断层进行探测。开拓区内小断层对煤层开采影响较大。断层使工作面煤层突然断失，使其运输条件复杂化。在巷道掘进遇断层时，由于断层处岩石破碎，易塌落，给巷道顶板支护带来很大困难，在今后的生产过程中也存在不安全隐患；同时对煤层厚度也有影响，断层发育处煤层厚度变薄，使将来工作面回采推进速度变慢，产量下降，工作面回收以及初次放顶次数增加，顶板管理难度加大。另外断层处岩石破碎，裂隙发育，使其含水层富水性增强，使煤层顶底板产生淋水、突水现象，影响了煤矿的正常生产。在煤矿井巷施工尤其是回采巷道中，经常会通到一些断层构造。如何安全顺利地穿过断层，对提高单进水平，实现安全生产意义重大。结合多年施工实践，摸索出一套过断层施工技术。一、断层形成机制正断层：即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点：产状一般较缓，大多在45°最为多见，一般破碎程度不太强烈，断层带一般发育较窄 逆断层：即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点：产状一般较缓，大多45）。二、巷道过断层主要施工方法当水平巷道遇到断层时，一般采用巷道拐弯方法寻找断失煤层。如水平巷道掘进到Ａ点时，煤突然丢失，经判断是一条倾向断层。出现这种情况，应先确定迎头岩层是煤层顶板还是底板。如为煤层顶板，巷道穿过断层后应向顶板方向拐弯。如果断层带附近岩石破碎，压力大、又有水、瓦斯等威胁，则不能紧靠断层施工巷道，而应有巷道窜过断层进入另一盘岩层。三、过断层的支护方案主要有三种，分别是矩形锚网喷支护、拱形锚网喷支护、梯形架棚支护。、巷道全部位于岩层中，围岩较完整稳定时，采用拱形封闭锚网支护；。采用直径14x1700mm、架棚巷道采用矿用11对棚，墁顶铺金属网，并连接好。腰帮背顶腰实，均匀布置，撑棍穿杆齐全。架棚巷道卧底时，可采用棚下棚方式或原有架棚支护不动，将棚腿固定然后卧底两帮用砼浇注，确保棚腿不失脚。四、过断层方式的几个原则根据顶底的软硬程度，一般底板较软，落底容易。挑顶卧底坡度与辅助运输、皮带运输相结合。五、过断层的安全措施坚持敲帮问顶制度，及时找掉悬矸危岩，使用好前探梁等临时支护并接实顶； 加强支护质量确保支护有力，有效控制围岩；使用好防倒棚装置，防止倒棚冒顶造成事故；当岩石较硬时防止炮轰崩倒棚，可用锚杆配合铁板固定两棚腿，每棚腿固定一道，防止倒棚；断层带较碎时，要控制好装药量，减少对围岩震动和破坏，尽量保持围岩自稳；同时，缩短循环进尺，加大支护密度特别是动压巷道过断层，更要强化支护，确保顶帮安全。采用综掘施工时，由于煤层底板较软，一般采用卧底施工法，当岩石较硬，应采取先放松动炮再用综掘机割的方法。六：过断层的防治水措施1、物探设计（1）、物探目的为落实好“有掘必探、先探后掘”和公司提出的“无预报揭露地质构造就是事故”及对地质构造变化全面进行预测预报的总体要求，推行“物探先行、钻探验证”的综合防治水措施，查明在16采区过断层过程中的地质构造及水患因素，我矿决定将在掘进和回采过程中用高分辨电法仪对迎头的含水异常体做出定性或定量的解释，从而达到消除水患的目的。（2）、物探设计方案a、掘进过程中的物探设计方案YD32(A)高分辨电法仪将对巷道每掘进60—80米进行一次高密度或三极超前探测掘进头高分辨电法仪B…………M8M7M6M5M4M3M2M1A3A2A1图一A1A2A3为发射电极（两相邻电极之间相距4米）；M3M2M1…为接收电极（两相邻电极之间相距4米）；B为无穷远电极（距仪器距离）300米 具体施工时，依据上法布置供电电极，布置好以后，供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动，测量电极M、N根据设计的观测系统由仪器自动切换进行探测。2、钻探设计物探结束后，为了保证施工安全，根据物探结果，对异常区再进行钻探验证。1）、单孔设计参数（1）、本次钻进钻机选取SGZL－ⅢA钻机，以孔径75mm开口钻进，钻进12—15米时停止钻进进行安装孔口管封孔，根据《煤矿防治水规定》中第九十七条的规定，本次钻进钻孔的终孔孔径不得大于75mm。（2）、根据《煤矿防治水规定》第九十八条的规定，本次钻进必须安装不得小于10米、直径为75mm的孔口管,在孔口管一端安装高压闸阀。在安装完孔口管后，利用稠的水泥浆将套管封死，待水泥凝固72小时后,必须进行耐压试验，当水压达到2.5Mpa并稳定30分钟后，孔口管周围不漏水时，以孔径50mm钻头向前钻进，否则重新注浆封孔。（3）、根据《煤矿防治水规定》第九十八条中的规定，将此次钻探的超前距定为30米、帮距定为30米，钻孔的孔深根据打钻队的的实际情况而定，但必须保证钻孔的终孔位置始终超前工作面30米。（4）打钻前必须先安装水阀门后才能钻进。2）、钻孔布置对异常区钻探验证时，钻孔根据异常区范围大小呈组布设，每组3个钻孔，在水平面内呈扇形布置，如果异常区范围过大则适当加密钻孔，钻孔沿巷道掘进坡度进行施工，钻孔施工参数根据物探异常区的范围来确定。3）、探放水钻孔施工参数（1）16采区采掘工作面过断层钻孔参数1#钻孔1、开孔位置：迎头，距煤层底板1.5米；2、钻孔参数：钻探方位为180º（90º）；钻探倾角：沿煤层的伪倾角钻进；钻探长度根据物探异常区范围来确定。2#钻孔 1物探异常区范围来确定。