錢明星 趙鎮(zhèn)
摘 要:煤礦井下小型地質(zhì)構(gòu)造是受大型地質(zhì)構(gòu)造控制的次一級構(gòu)造,常伴生、次生、派生于大、中型地質(zhì)構(gòu)造附近,主要為小斷層、小褶皺、復(fù)合頂板、節(jié)理發(fā)育等,受地質(zhì)條件變化,巷道掘進(jìn)過程中會出現(xiàn)煤巖層(標(biāo)志層)缺失、錯(cuò)位,產(chǎn)狀異常變化、層間滑動(dòng)、揉皺、擠壓,圍巖破碎等現(xiàn)象,造成頂板管理困難,并面臨瓦斯、水、有毒有害氣體威脅。本文主要闡述巷道在過小型地質(zhì)構(gòu)造期間頂板管理及防范其它災(zāi)害因素的技術(shù)研究,確保巷道在過小型地質(zhì)構(gòu)造時(shí)施工安全、快速掘進(jìn)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)構(gòu)造;頂板管理;技術(shù)研究
一、常見小型地質(zhì)構(gòu)造簡述
煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造主要為褶皺、斷層、節(jié)理、劈理、線理及其它構(gòu)造型態(tài),常見小型地質(zhì)構(gòu)造型態(tài)及特點(diǎn):
1、小褶皺:褶皺的形成方式與其受力狀態(tài)、變形環(huán)境及巖層的變形行為密切相關(guān),常見的有頂板撓曲構(gòu)造、小型向斜和小型背斜,撓曲構(gòu)造具有不規(guī)則特點(diǎn),通常呈現(xiàn)巷道圍巖塑性變形且具有連續(xù)性,揉皺、擠壓,局部巖層突變等特點(diǎn)。
2、小斷層:通常將落差小于5m的斷層稱為小斷層,斷層是一種面狀構(gòu)造,斷層面是將巖塊或巖層斷開成兩部分并借以滑動(dòng)的破裂面,斷盤是斷層面兩側(cè)沿?cái)鄬用姘l(fā)生位移的巖塊,按照斷層兩盤的相對運(yùn)動(dòng)可分為:正斷層、逆斷層、;平移斷層。
3、節(jié)理:節(jié)理是巖石中的裂隙,沒有明顯位移的破裂,節(jié)理發(fā)育是淺層次的構(gòu)造,常有規(guī)律性,通常呈現(xiàn)巷道圍巖脆性變形,節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀和分布規(guī)律常與褶皺、斷層和區(qū)域構(gòu)造有著成因聯(lián)系。
二、過小型地質(zhì)構(gòu)造層位控制及頂板管理
1、超前層位探測及層位控制
(1)巷道在掘進(jìn)期間,要嚴(yán)格執(zhí)行循環(huán)超前探測,對巖層產(chǎn)狀明顯變化地段進(jìn)行初判,鄰近該地段時(shí)要進(jìn)行地質(zhì)觀測,判斷小型地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)、型態(tài),分析研判對巷道掘進(jìn)的影響程度,給出具體的指導(dǎo)性意見。
(2)施工過程中,嚴(yán)格執(zhí)行小鉆補(bǔ)探進(jìn)行層位控制,驗(yàn)證標(biāo)志層層位變化情況,及時(shí)收集并分析揭露構(gòu)造的巖層(含巖性、傾角、厚度)情況,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取針對性措施。
2、頂板管理
(1)嚴(yán)格執(zhí)行短掘短支,控制循環(huán)允掘距離,做到一次成巷,盡可能縮短圍巖暴露時(shí)間,減少頂板暴露后出現(xiàn)擾曲離層,提高頂板穩(wěn)定性。
(2)采取可靠有效的超前支護(hù),如使用超前探梁、超前注漿加固、超前打設(shè)管棚等措施,做好頂板支護(hù)。
(3)嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)態(tài)敲幫問頂,對活矸危巖進(jìn)行及時(shí)處理,穩(wěn)定的傘檐狀危巖及時(shí)打撐柱加固,并采取及時(shí)打設(shè)錨桿(架棚)噴漿封閉支護(hù),嚴(yán)禁空頂作業(yè)。
(4)減少爆破裝藥量,降低爆破對過構(gòu)造期間巷道圍巖的震動(dòng),當(dāng)巷道圍巖因爆破難以控制時(shí),應(yīng)改變掘進(jìn)作業(yè)方式,可采取手鎬掘進(jìn)。
(5)巷道掘進(jìn)后及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)加固支護(hù),提高支護(hù)強(qiáng)度,確保巷道服務(wù)年限。
三、過小型地質(zhì)構(gòu)造常見其它災(zāi)害防范技術(shù)研究
1、水害管理
(1)過構(gòu)造施工期間,要建立排水陣地,包含沉淀池(泵坑)、排水泵(一備一用),排水管路等,并且能正常使用。
(2)加強(qiáng)掘進(jìn)工作面沿線排水泵檢修、排水管路巡查及水溝清挖管理,保障排水泵正常使用,水溝排水順暢,水溝不得出現(xiàn)淤煤(巖)。
(3)迎頭發(fā)現(xiàn)突水預(yù)兆時(shí),瓦檢工、班組長必須立即組織人員按照避水災(zāi)路線進(jìn)行撤離,撤離后并在確保安全的情況下向礦主管業(yè)務(wù)部門進(jìn)行匯報(bào)。
2、有毒有害氣體管理
(1)過構(gòu)造施工期間,發(fā)現(xiàn)有毒有害氣體異常時(shí),由施工區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)向主管部門匯報(bào),主管部門負(fù)責(zé)通知礦救護(hù)隊(duì)下井對有毒有害氣體進(jìn)行檢測,并負(fù)責(zé)制定措施下發(fā)給施工區(qū)隊(duì),施工區(qū)隊(duì)嚴(yán)格按照措施執(zhí)行。
(2)過構(gòu)造施工期間,掘進(jìn)工作面壓風(fēng)自救(不少于最大作業(yè)人數(shù))距迎頭距離不大于50m,并隨著掘進(jìn)距離超過50m時(shí)及時(shí)把迎頭壓風(fēng)自救向迎頭進(jìn)行挪移。
3、瓦斯管理
(1)過構(gòu)造施工期間,每班由專職瓦檢工對瓦斯情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,打眼后由專職瓦檢工負(fù)責(zé)對每個(gè)炮眼瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行測量,孔口瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定或者急劇變化時(shí)必須立即停掘并及時(shí)匯報(bào)給相關(guān)主管業(yè)務(wù)部門,由主管部門負(fù)責(zé)對照打鉆資料進(jìn)行分析并制定措施后下發(fā)施工區(qū)隊(duì),施工區(qū)隊(duì)必須嚴(yán)格按照措施執(zhí)行。
(2)對爆破前、爆破后瓦斯情況和孔口瓦斯情況由專職瓦檢工負(fù)責(zé)向通風(fēng)調(diào)度進(jìn)行匯報(bào),發(fā)現(xiàn)瓦斯異常時(shí)必須立即組織人員進(jìn)行撤離。
四、結(jié)語
礦井在巷道掘進(jìn)過程中,過地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,對于不同的構(gòu)造型態(tài),采取的措施及防范技術(shù)也不同,因此,對地質(zhì)構(gòu)造的超前探測、分析及研判為指導(dǎo)現(xiàn)場施工顯得尤為重要,同時(shí),在掘進(jìn)過程中,采取可靠有效的支護(hù)方式及開展防范其它災(zāi)害發(fā)生的技術(shù)研究,對確保現(xiàn)場安全施工具有良好的指導(dǎo)意義。
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作者簡介:
錢明星(1984-),男,河南新密人,本科學(xué)歷,現(xiàn)就職于鄭煤集團(tuán)(河南)白坪煤業(yè)有限公司開拓掘進(jìn)科。
趙鎮(zhèn)(1984-),男,河南周口人,大專學(xué)歷,現(xiàn)就職于鄭煤集團(tuán)(河南)白坪煤業(yè)有限公司開拓掘進(jìn)科。