李輝 孫向鋒
摘 要:對鄭煤集團白坪煤業(yè)公司13101下順槽底抽巷穿層鉆孔與13101下順槽煤巷掘進期間對抽采效果分析,確定最佳抽采效果及抽采時間,對于煤巷掘進工作面瓦斯治理具有一定安全價值。
關(guān)鍵詞:穿層鉆孔;抽放;分析
1 工作面概況
13101工作面西至11采區(qū)11231工作面采空區(qū),北為東翼軌道、膠帶運輸大巷,東為13采區(qū)回風和皮帶上山,南至建業(yè)公司保護煤柱。工作面走向長752m(平均),傾斜長125m,該工作面主采二1煤層,預計煤層厚度0.5~15m,平均煤厚5.1m,煤層傾角為9°~16°,平均12°。工作面煤層底板標高為-90~-140m,該工作面垂直對應(yīng)地面標高為+451.3~+675.7m。
巷道布置方式及參數(shù):
1.1 13101上、下順槽沿煤層底板布置,采用36#U型鋼支護,巷道規(guī)格5.6m(寬)×3.5m(高),凈斷面16.2m2。
1.2 切巷沿煤層底板布置,采用29U型鋼支護巷道規(guī)格4.7m(寬)×3.1m(高),凈斷面12.7m2。
1.3 13101工作面下部布置有13101底板巖石瓦斯抽放巷,底板巖石抽放巷布置在二1煤層底板的L7、L8灰?guī)r內(nèi),巷頂距煤層底法向距離保持在10~15m之間,其中13101上順槽底板抽放巷外錯13101上順槽平距為30m,13101下順槽底板抽放巷內(nèi)錯13101下順槽平距為20m,凈斷面為4m(寬)×3.5m(高)的半圓拱形,支護方式為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護,圍巖破碎帶采用金屬骨架(U型鋼)支護。
2 工作面瓦斯地質(zhì)分析
根據(jù)二1煤底板等高線和勘探資料、11231工作面實揭地質(zhì)資料、13101上、下順槽底板抽放巷鉆探資料分析,13101綜采工作面總體上為一單斜構(gòu)造,地質(zhì)條件簡單、中等,受后期地質(zhì)構(gòu)造影響,在工作面西北部和東南部有兩個向斜構(gòu)造,在向斜構(gòu)造區(qū)域,二1煤層與圍巖接觸關(guān)系發(fā)生改變,煤層頂板與底板產(chǎn)狀明顯不一致,煤層頂板隆起、底板坳陷,煤層急劇增厚;工作面會有面積大小不等的薄煤帶,薄煤區(qū)域與厚煤區(qū)域交替出現(xiàn)。該工作面三分之一面積位于白坪滑動構(gòu)造范圍內(nèi),工作面煤層整體受滑動構(gòu)造影響,層間滑動在二1煤層及頂、底板較發(fā)育,頂、底板巖層相對順層滑動,局部滑面斜切層面,地層強烈變形,出現(xiàn)小型不協(xié)調(diào)褶曲、鏡面、擦痕,裂隙發(fā)育,煤層原生結(jié)構(gòu)遭破壞而成為構(gòu)造煤。白坪滑動構(gòu)造剖面上為淺部陡、深部緩、上撇下收、上盤下降的疊瓦狀臺階狀斷層組合,根據(jù)《白坪精查地質(zhì)報告》顯示白坪滑動構(gòu)造波及煤層頂板以上20—40m地層,煤層受到較大影響,煤層傾角∠7°~15°。
13101下順槽底板抽放巷掘進期間揭露的箕F120斷層,該斷層位于13101下底板抽放巷抽29測點處,為上盤上升,下盤下降的正斷層,產(chǎn)狀(290°∠60°H=2.0m)。
根據(jù)《白坪井田精查地質(zhì)報告》中有關(guān)瓦斯資料、最新的《鄭煤集團白坪煤業(yè)有限公司二1煤層瓦斯地質(zhì)圖(修)》及在13101上、下順槽底抽巷向13101工作面內(nèi)測定瓦斯含量情況,截至目前原始瓦斯最大值為11.65m3/t。
3 考察地點情況
根據(jù)工作面巷道布置,在13101下底抽巷沿13101下順槽掘進方向共布置213個穿層措施鉆孔(穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔118個,穿層鉆孔增透卸壓鉆孔95個),鉆孔見煤點設(shè)計在掘進煤巷輪廓線兩側(cè)15m范圍以內(nèi),探測鉆孔要求穿過煤層全厚進入煤層頂板0.5m以上,通過探測鉆孔的開孔位置、鉆孔傾角、見煤點推算煤層底板標高,根據(jù)鉆孔的煤孔孔深和見頂板位置分析,工作面受滑動構(gòu)造影響,瓦斯地質(zhì)較條件復雜,局部煤層厚度變化較大,具有驟變和突變的特點,評價范圍內(nèi)煤層最大厚度25m,最小厚度3.4m,平均12m,煤層最大傾角16°,最小傾角10°,平均13°。
圖1 考察塊段鉆孔施工情況
4 瓦斯抽放情況
為考察掘進工作面掘進對穿層鉆孔抽采效果的影響,對距掘進工作面前方100范圍內(nèi)的第6-20組穿層鉆孔進行密集采集抽采數(shù)據(jù)進行分析。現(xiàn)將具有代表性的第10組鉆孔數(shù)據(jù)進行分析。