郭林峰+李學(xué)強(qiáng)+楊曉峰

摘要：十三礦地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜，己組煤層瓦斯低位抽采巷（以下簡(jiǎn)稱低抽巷）施工過(guò)程中，遵循“物探、鉆探加標(biāo)志層”，并嚴(yán)格執(zhí)行“三探兩防一對(duì)比分析”的管控模式，解決了防止誤揭煤及突水問(wèn)題。通過(guò)對(duì)巖巷遇到斷層的分析，優(yōu)化了探測(cè)方案，不僅加快生產(chǎn)進(jìn)度，保證了安全生產(chǎn)，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：循環(huán)超前探測(cè) 斷層 “三探兩防一對(duì)比分析” 標(biāo)志層 誤揭煤 長(zhǎng)探斷掘

1 概述

平煤股份十三礦是平煤集團(tuán)2002年建成并投產(chǎn)的1.80Mt/a大型礦井，位于平頂山市東北19km，襄城縣城西9km，井田屬襄、郟兩縣管轄區(qū)，井田東西走向長(zhǎng)15km，南北傾斜寬2.3～5.0km，井田面積53.6km2。主采己15-17煤層，平均厚度為5.88m，開(kāi)采深度由-100m至-800m標(biāo)高。地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜，正、逆斷層交錯(cuò)，十三礦落差比較大的正斷層近似于南北或北東、北西向；逆斷層則接近于東西向，且走向上比較發(fā)育，煤層底板的落差幾乎是煤層頂板落差的2倍。2005年5月經(jīng)煤炭院撫順?lè)衷憾槊号c瓦斯突出礦井，瓦斯含量從西向東逐漸增高，隨埋深變化規(guī)律明顯，曾經(jīng)出現(xiàn)中型、大型、特大型煤與瓦斯突出及高濃度瓦斯超限事故，經(jīng)分析都與逆斷層的分布有關(guān)，由此可見(jiàn)誤揭煤層極容易導(dǎo)致煤與瓦斯突出[1]。

2 低抽巷施工措施

為了更好的治理瓦斯，在高突區(qū)域做低位瓦斯抽采巷（簡(jiǎn)稱低抽巷），先編寫(xiě)循環(huán)超前探設(shè)計(jì)。施工層位在七灰與六灰中間的鋁土質(zhì)泥巖中施工，距己15-17煤底板9～16m。為了準(zhǔn)確掌握前方煤層賦存狀況，防止低抽巷掘進(jìn)過(guò)程中因地質(zhì)構(gòu)造或煤層賦存發(fā)生變化誤揭煤，執(zhí)行“三探、兩防、一對(duì)比分析”的防誤揭煤措施，三探即探地質(zhì)構(gòu)造、探煤層賦存情況、探富水區(qū)；兩防即防誤揭煤、防水害；“一對(duì)比分析”根據(jù)礦區(qū)逆斷層在走向上比較發(fā)育的規(guī)律，結(jié)合周邊地質(zhì)資料，看是否有落差比較大，走向比較長(zhǎng)，傾角比較小的斷層條帶，分析是否會(huì)影響到低抽巷的施工，綜合分析預(yù)測(cè)后，及時(shí)發(fā)放預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)通知書(shū)，下發(fā)分析打鉆的具體參數(shù)。采用物探先行，鉆探驗(yàn)證，沿相應(yīng)標(biāo)志層施工[2]。

3 誤揭煤情況分析

3.1 正斷層

向后傾的正斷層對(duì)于低抽巷的施工影響不大，沿標(biāo)志層施工的低抽巷過(guò)正斷層后距煤層的間距變大，只需加大坡度沿相應(yīng)標(biāo)志層施工，不會(huì)造成揭煤及瓦斯超限等事故；向前傾的正斷層如果落差在9m以上，低抽巷施工過(guò)程中在斷層面附近容易造成瓦斯超限及揭煤，雖然執(zhí)行循環(huán)超前探測(cè)，但此種情況也很難準(zhǔn)確控制，因穿煤孔鉆透煤層底板2m左右時(shí)一般都出現(xiàn)噴孔現(xiàn)象，容易造成瓦斯超限事故，所以一般不穿透煤層，而是鉆進(jìn)煤層2m左右停鉆，因此很難從煤層厚度上判斷斷層的存在，容易出現(xiàn)誤揭煤和瓦斯事故。

3.2 逆斷層

向前傾的逆斷層對(duì)于低抽巷的施工影響不大，執(zhí)行循環(huán)超前探測(cè)下盤(pán)的煤層，過(guò)完逆斷層面后層間距變大，上盤(pán)煤層距低抽巷更遠(yuǎn)，只影響低抽巷的施工坡度；向后傾的逆斷層對(duì)于執(zhí)行循環(huán)超前探測(cè)到上盤(pán)的煤層，在探煤孔的下方會(huì)出現(xiàn)逆斷層下盤(pán)的煤層，且比正常的煤薄，或是煤尖，打鉆極不容易探測(cè)到煤，容易出現(xiàn)誤揭煤及瓦斯超限（如圖1）。

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圖一

3.3 走向逆斷層

己一輔助回風(fēng)上山上段距∠56°H=8m逆斷層下盤(pán)煤層底板下8m，為了解決下一采面的回風(fēng)，己一集中出煤巷（在逆斷層上盤(pán)）兩次變方位后，仰角13°與上段貫通，距逆斷層面法線距離60m，分析附近巷道的地質(zhì)資料，上、下兩層己15-17煤重疊區(qū)域達(dá)110m。當(dāng)巷道頂板距己15-17煤層底板3m時(shí)開(kāi)始執(zhí)行超前循環(huán)探測(cè)，物探顯示前方有異常，但探測(cè)不到逆斷層下盤(pán)的己15-17煤層，第二次變方位進(jìn)入輔助回風(fēng)上山下段時(shí)遇見(jiàn)逆斷層面，上盤(pán)為一灰下部，下盤(pán)為標(biāo)2下泥巖，層理紊亂，分析下盤(pán)的己15-17煤層距己一輔助回風(fēng)上山6m，根據(jù)己一輔助軌道上山遇見(jiàn)此逆斷層的傾角和兩條上山的平距，算出逆斷層面在回風(fēng)上山上方10m左右，可是循環(huán)探測(cè)并沒(méi)有探測(cè)到下盤(pán)的己15-17煤層，判斷煤層肯定在巷道上方出現(xiàn)，在循環(huán)探測(cè)允許進(jìn)尺范圍內(nèi)執(zhí)行“長(zhǎng)探斷掘”，即利用凹鉆在巷道頂板開(kāi)口，仰角40°，孔深15m，如果沒(méi)有煤，允許掘進(jìn)5m，同時(shí)利用錨索孔探明下盤(pán)煤厚及其距巷道頂板的準(zhǔn)確距離。施工40m后探測(cè)到逆斷層下盤(pán)的己15-17煤尖（厚0.15m），此時(shí)煤尖距巷道頂板5m，且逐漸變厚，距回風(fēng)上山的距離也逐漸變大；施工36m后，逆斷層下盤(pán)的己15-17煤層底板距巷道的頂板8m。通過(guò)對(duì)回風(fēng)上山上部沿逆斷層上盤(pán)掘進(jìn)的己15-17-11060膠帶運(yùn)輸巷、11080風(fēng)巷和里切眼及周邊地質(zhì)資料進(jìn)行分析后，得出只有∠56°H=12m的逆斷層影響到己一回風(fēng)上山，同時(shí)調(diào)整探測(cè)方案為“長(zhǎng)探斷掘”。這樣既能有效防止誤揭煤，又節(jié)約打鉆時(shí)間，同時(shí)節(jié)約了生產(chǎn)成本。

總之，低抽巷和煤層底板下的巖巷在施工過(guò)程中遇到向前傾的正斷層、向后傾的逆斷層和走向逆斷層前，一定要打鉆探清前方煤層的賦存情況方可掘進(jìn)；相反高抽巷和煤層頂板上的巖巷在施工過(guò)程中一定要注意向后傾的正斷層、向前傾的逆斷層和走向逆斷層，一定要打鉆探清前方煤層的賦存情況方可掘進(jìn)，才能有效避免誤揭煤及瓦斯超限等事故的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

巖巷在施工前一定要綜合礦井相鄰區(qū)段的地質(zhì)資料、鉆孔及物探斷層等資料，分析所遇到斷層的性質(zhì)、落差及延展情況，是否會(huì)影響到該巖巷的施工，如遇到有物探正斷層，一定要分析其附近的鉆孔，看是否有煤層分層現(xiàn)象，如有分層現(xiàn)象此斷層是逆斷層的可能性比較大，因?yàn)槲锾綌鄬臃治龅淖呦颉A向、上下盤(pán)都正確，只有斷層的性質(zhì)分析反了[3]。在巖巷施工過(guò)程中如遇到巖層層理紊亂，出現(xiàn)“s”牽引，肯定是遇到逆斷層，一定要探清前方煤層的賦存情況后才能施工；從礦井內(nèi)鉆孔內(nèi)的煤層和煤線分析，如果出現(xiàn)其厚度異常，那么其附近出現(xiàn)逆斷層的可能性極大；在低抽巷施工過(guò)程中探明一個(gè)區(qū)段內(nèi)沒(méi)有一13煤線，如果其內(nèi)顯示有一13煤線，那么附近存在逆斷層的可能性也比較大。對(duì)巖巷遇到可能出現(xiàn)分析有危險(xiǎn)的三種斷層，嚴(yán)格執(zhí)行“三探、兩防、一對(duì)比分析”的防誤揭煤措施；對(duì)于地質(zhì)資料已清晰的區(qū)域，施工巖巷時(shí)只需探明巷道距煤層頂、底板的距離，或執(zhí)行“長(zhǎng)探斷掘”的措施，既能有效保證防止誤揭煤、安全生產(chǎn)，又促進(jìn)了生產(chǎn)，節(jié)約了時(shí)間和成本，更能為類似地質(zhì)條件極為復(fù)雜的礦井提供技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛志強(qiáng)，李燕平，陳永勝.鉆探法在防止巖巷掘進(jìn)誤揭煤中的應(yīng)用[J].中州煤炭，2009（3）：72-73.

[2]楊曉峰，韓付濤.低位抽采巷創(chuàng)新管理模式的應(yīng)用分析[J].中州煤炭，2013（10）：40-43.

[3]李學(xué)強(qiáng)，楊曉峰，趙旭光.淺析對(duì)逆斷層的認(rèn)識(shí)[J].中小企業(yè)管理與科技，2014（8）：108-109.

作者簡(jiǎn)介：

郭林峰（1963-），男，河南南陽(yáng)人，1987年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學(xué)院，工程師，現(xiàn)從事煤礦技術(shù)管理工作。endprint