不连沟煤矿F6206工作面巷道掘进评价(1.14) - 图文(7)

中煤科工集团西安研究院有限公司 不连沟煤矿F6206工作面巷道掘进水害威胁评价

对矿井安全生产基本无威胁。煤层底板带奥灰水压0～0.44MPa，隔水层厚度51m左右，工作面突水系数为0～0.018MPa/m，其中有厚度稳定的9#煤层及泥岩层，在没有垂向导水通道存在的情况下，巷道掘进不受奥水的威胁，故F6206工作面掘进面临的水害隐患主要为垂向隐伏导水构造。

F6206工作面内现可推测断层除F3外均为断距小于5m的断层，这些小断层对巷道掘进影响较小，仅可能造成局部淋水；F3断层断距小于30m，规模稍大，但该断层处于非带压区内，对巷道掘进影响也较小。值得注意的是工作面带压区内构造发育情况不清，隐伏导水断层或陷落柱为巷道掘进的主要威胁。

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4工作面防治水设计

根据对F6206工作面充水因素及水害威胁程度评价，两条顺槽及切眼掘进前方构造不清，如遇导水断层或陷落柱可将奥陶系灰岩水导入煤层，巷道一旦揭露导水构造将酿成严重的突水事故，因此对导水构造的超前探查与治理为巷道掘进期间的防治水主要任务。

4.1巷道掘进期间防治水方案

巷道掘进期间防治水以导水构造探查为主，主要方法为物探及钻探综合超前探，方法为自进入奥灰带压区进行物探超前探及巷道底板钻探超前探，同时辅运顺槽在接近A2钻孔前30m时超前探查钻孔可能封闭不良导水情况。

4.1.1物探超前探查

1）目的

为了预测预报掘进头前方含导水构造和相对含富水情况，以指导巷道掘进的顺利施工，利用井物探超前探测技术，探测工作面运输顺槽、辅助运输顺槽迎头前方的地质异常体，目的是发现巷道及掘进工作面前方的含富水构造的分布情况。

2）方法选择

本次采用井下直流电法进行超前探测。井下直流电法属全空间电法勘探，它以岩石的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。超前探测是研究掘进头前方地层电性变化规律，预测掘进头前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。

由于采用点源三极装置进行井下数据采集工作，无穷远电极对巷道内测量电极的影响可以忽略不计，故其电场分布可近似为点电源电场。由于供电电极位于巷道中，其电场呈全空间分布，可利用全空间电场理论对数据进行分析解释。

掘进头超前探测应用固定供电电极而移动测量电极MN的三极装置形式。超前探测井下施工装置示意图如下图4-1所示：

?? μà 2a á? μ? ?? ò? ?ˉ ·? ?ò BMNA3A2A1 ?ò ?? í· 图4-1 井下超前探测施工装置示意图

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超前探测井下施工一般在巷道掘进头附近以一定间距布置供电电极

A1、A2、A3，测量电极MN在巷道内按键头所示的方向以一定的间隔移动，每移动一次测量电极MN，测量一次A1、A2、A3所对应的视电阻率值?1、?2、?3。测量电极MN的间距根据地质任务和勘探的详细程度而定，同时也要考虑信噪比的大小。由于井下物探设备供电电流限制及解释精度，限制了超前探测的距离，根据近年来的应用经验，探测距离一般取80~100m，左右控制范围各10m。

2）工程布置

本次F6206工作面顺槽巷道超前探采用DZ-IIA型数字直流电法仪，工程量布置详见表4-1。

表4-1 F6206工作面井下巷道超前探工程量统计表

掘进开拓巷道 辅运顺槽 运输顺槽 巷道进尺（m） 2423.74 2423.74 直流电法超前探次数 25 25 4.1.2钻探探放水方案

1钻探探放水方案

巷道掘进阶段含导水异常带探查工作流程图直流电法超前探测1）钻孔布置原则

A、“有（掘）必探”，不可盲目

无异常有异常自信造成漏探；

B、“先探后掘”，巷道必须在允许安全距离范围内掘进；

C、“经济有效”，在满足上述勘探原则的基础上，为提高工程进度和优化探放水钻孔，尽可能的减少探水工作量。

2）探放水方案

继续掘进钻探2孔超前探查钻探多孔加密探查可控预先疏放或注浆治理 图4-2巷道掘进阶段含导水异常带探查流程图 钻探探放水根据物探超前探情况布设，如物探探测无异常区，在巷道底板正前方布置2个探放水孔进行常规超前探；如物探探查出掘进头前方存在低阻异常

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区则根据异常区形态加密钻孔进行探查，判别异常可能对应的地质构造形式，并进一步通过加密打探水孔确定地质构造的含、导水性及其危害程度。巷道掘进阶段含导水异常带探查流程图如图4-2。

3）超前距、允许掘进距离、帮距和钻孔间距的确定 （1）超前距

探放断裂构造和陷落柱的过程中，一般情况下从探水线起钻，超前探查孔一次性揭露积水目标区的情况很少，根据以往经验，探查断裂构造和陷落柱常是探水——掘进——探水循环进行的过程；而钻探的终孔位置应该始终保持超前掘进头一段安全距离，该距离称为超前距。超前距的选择与煤层厚度、积水目标区水压力以及煤层强度有关，根据经验、设备能力、探放目的及物探成果，本次设计的探放水超前距为30m。

（2）允许掘进距离

经每循环探水后，证实无水害威胁时由防治水主管部门下发允许掘进通知单，明确允许安全掘进距离，允许安全掘进距离主要由探水范围（即探水孔终孔位置）和超前距决定。为了满足《煤矿防治水规定》要求，本次设计在6煤底板内施工2个底板孔，结合井下直流电法有效探测距离，钻孔探测水平长度130m，终孔向下垂深20m，掘进100m，预留30m安全距离。

（3）帮距

为使大巷两帮与可能存在的断裂构造和陷落柱水间保持一定的安全距离，呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道侧帮之间的距离。帮距的取值一般情况下与超前距相同，据此本设计在每条大巷的外侧取探放水帮距为20m。

（4）止水套管长度

根据《煤矿防治水规定》第九十八条规定要求，探放断层和陷落柱等含水体时，按下表确定探水钻孔超前距离和止水套管长度。鉴于F6206两条掘进巷道水压均小于1.0MPa，因此，超前钻探止水套管取6m。

表4-2 岩层中探水钻孔超前钻距和止水套管长度

水压（MPa） ＜1.0 1.0-2.0 2.0-3.0 ＞3.0

钻孔超前钻距（m） ＞10 ＞15 ＞20 ＞25 30

止水套管长（m） ＞5 ＞10 ＞15 ＞20 中煤科工集团西安研究院有限公司 不连沟煤矿F6206工作面巷道掘进水害威胁评价

（5）钻孔间距

探放断裂构造水和岩溶水等时，探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个。一旦钻孔揭露断裂构造和陷落柱，必须按照《煤矿防治水规定》第九十四条规定布置钻孔。

根据《煤矿防治水规定》第九十四条，布置探放水钻孔应当遵循下列规定：探放老空水、陷落柱水和钻孔水时，探放水钻孔成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3m为主，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。

（6）钻孔孔径

根据《煤矿防治水规定》第九十七条探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔 …… 此处隐藏：1626字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……