掘进巷道断层判断与处理方法.pdf

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1、2012年第6期能源技术与管理101doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2012．06．042掘进巷道断层判断与处理方法翟永刚，王辉(1．徐州矿务集团三河尖煤矿，江苏徐州221613；2．华润天能矿业公司，江苏徐州221006)[摘要]煤矿在巷道掘进中经常会遇到断层、褶曲等地质构造，遇到构造时如何快速、准确地判断地质构造性质以及在搞清构造性质、煤层赋存状态时，怎样优化设计是煤矿安全生产的重要内容。根据徐州矿务集团三河尖煤矿72206工作面过断层时采取的一系列措施和方法，总结

2、了煤矿掘进巷道断层的判断与处理方法。[关键词]掘进巷道；断层；钻探找煤；优化设计[中图分类号]TD263．3[文献标识码]B[文章编号]外B点时巷道更加靠近F断层，出现了一条落差0引言大于10ITI断层，靠近工作面侧煤层赋存受到影响徐州矿务集团三河尖煤矿现开采的南翼采区不大，但是当巷道继续向前掘进时，该断层越来越位于矿井西南部，该区域位于丰沛复向斜北翼龙向工作面侧移动，这时煤层也受到较大影响，巷道固背斜的西南倾伏端，为F。’、F与F：断层相互切再按原设计向前掘进全岩巷道较长，但考虑到由割而成的构

3、造断块，煤系地层以宽缓的褶皱为主，运输巷过来的落差8．0m的F断层可能会切割该地层走向近于NEE向，由于受断层切割，破坏了条断层，经过落差计算巷道按lO。下山找F断层区内背向斜的完整性，煤系地层的连续性也遭到上盘煤，可是当巷道掘进到F，断层位置后仍然不一定的破坏。72206工作面位于南翼采区的东南见煤层，地质人员采取打钻探煤，巷道探煤剖面部，靠近F2逆断层，F2逆断层落差为80～170111，图、断面图如图1、2所示。在巷道迎头向上探18m，为一组断层相互作用，相互切割而组成的断层组，向下探12

4、in仍没有发现煤层，后来又向巷道前方因而在72206工作面掘进期间断层较为发育，煤探201"1也没见到煤层，这时地质人员对该处构造层赋存稳定性较差，给找煤造成较大困难。进行重新分析，预感到可能是断层切割关系判断有误。重新设计探煤孔于巷道迎头朝运输巷方向172206工作面概况打水平钻，3个钻孔均见到煤层，为验证是否为772206工作面由于中部发育一条落差8．0m煤层，又向下打27m垂距见到9煤层，才彻底分左右的断层，为避开断层设计跳面回采，其中里面析清楚该处断层的切割关系和断层产状。设计走向长42

5、0m，倾斜长213m(斜距)，外面设计走向长420nl，倾斜长209m(斜距)，煤层直接顶板细砂岩l6．96In，老顶泥岩4．2m，直接底板细砂岩24．0m，直接底板下为9煤，煤层倾角15。～17。，平均煤厚2．6m，工业储量62．6万t，可采储量55_3万t。2巷道揭露断层描述图1巷道探煤剖面图根据已知的地质资料预测，72206工作面掘进期间仅过一条落差8．0m左右断层，但由于靠近F2逆断层组次生小构造非常发育，轨道巷在掘一般进到外A点前20—100m时，先后遇见6条落差在0．6～2．0m断层

6、，由于断层产状变化煤层被多次抬升与拉降相互抵消，对掘进影Ⅱ向不大。当掘进到102翟永刚，等掘进巷道断层判断与处理方法2012年第6期可能到达断层对盘，找到煤层。巷道在煤层底板中3过断层方案砂岩中掘进，岩石莫氏硬度很大，掘进困难。3．1方案一：按原设计直接过断层掘进方案缺点：巷道沿断层破碎带施工，应力较集揭露F。断层后巷道依然按原设计向前掘进，中，巷道成型差，顶板难以控制；掘进岩巷距离长，直接过断层找煤。72206工作面原设计方案如图3施工进度慢，影响矿井接续；巷道岩巷距离长，造所示。由于断层走向

7、和巷道前进方向几乎一致，即成出矸量大，该处没有出矸系统，只能靠皮带和溜巷道和断层夹角很小，这样巷道掘进80m后，才子运输，对溜子和皮带破坏严重，成本增高。图372206工作面原设计方案图3．2方案二：巷道更改设计避开断层掘进段平巷，找到煤层后，巷道再调整到与原设计同样揭露F，断层后巷道向运输巷方向先施工一方位。72206工作面优化后设计方案如图4所示。图472206工作面优化后设计方案图方案优点：巷道拐弯做平巷仅施工28m就可断断层性质，预测煤层错动方向。根据预测煤层错找到煤层底板，节省大量岩巷

8、；岩巷比原设计减少动方向及钻探验证，更加清楚煤层赋存情况，为下了50m左右，大大减少了出矸量，减少了对设备一步巷道施工过断层处理提供依据。在今后地质的损坏，降低了成本；岩巷减少，提高了掘进速度，工作中，应充分利用已知地质资料，研究断裂构造保证了矿井接续。规律，利用切实可行的探测手段，预测构造展布规经过方案比较，决定采用方案二掘进过断层。律，从而指导矿井设计和采掘活动。根据预测的地采用方案二：巷道更改设计避开断层掘进后，实践质资料合理布置工作面，并且在掘进过程中根据验证，平巷只掘进28m即找到了煤