开采上限复杂地质条件下探巷掘进技术研究与应用

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1、开采上限复杂地质条件下探巷掘进技术研究与应用　　摘要：探巷掘进可以获取精准的煤层地质资料，为布置采煤工作面提供可靠的依据，探巷的布置应充分考虑为采区生产服务，合理地安排和选择探巷施工顺序和施工方法，对加快探巷掘进速度、缩短工期具有重要的意义。　　关键词：探巷掘进；开采上限；探眼施工；锚网支护　　中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）14-0094-02　　龙东煤矿西一探煤上山用于探明西一采区3#皮带巷与防水煤柱线之间的原煤储量，为布置采煤工作面提供可靠的依据。该巷道靠近开采上限施工，地质条件复杂，附近仅有7

2、8#钻孔可供参考，现有资料无法分析地质条件变化情况，需采用边探边掘的施工方法。西一探煤上山设计总长为451.2m，分为两段施工，第一段为探Ⅰ巷道，设计总长度为265.2m，沿煤层顶板掘进；第二段为探Ⅱ巷道，设计总长度为186m，沿煤层底板施工。巷道断面为矩形，毛宽4.2m，毛高2.5m，采用光面钻爆法掘进，锚网（索）支护，使用P-60B型耙装机配合SGW-40刮板机及DSJ-150皮带出煤，掘进循环进尺1.8m，三班连续作业。　　1地质基本情况　　1.1地理位置　　西一探煤上山位于龙东煤矿西一采区的东南侧，西南以F孙断层为界，东北方向与F12断

3、层相邻。该巷道西北为西一轨道下山，东北靠近防水煤柱线，东南靠近上限及煤层露头，西南临近西一进风大巷。从78#钻孔资料中分析，煤层结构复杂，中部煤层含1～2层夹矸，厚度为0～2.1m，岩性为泥岩和砂质泥岩，对掘进影响较大。煤层为7层煤，煤层厚度变化较大，厚度为2.0～7.1/4.96m，煤层倾角18°～24°/21°，属于瓦斯煤层，煤层容易自燃，煤尘爆炸指数为38.37%，具有爆炸性。　　1.2水文地质情况　　F12正断层岩层裂隙较为发育，局部有砂岩裂隙淋滴水现象发生，最大涌水量30m3/h，正常涌水量3m3/h。　　1.3钻孔情况　　该面附近共

4、有1个钻孔，即78#钻孔，为封孔合格　　钻孔。　　2巷道布置　　2.1巷道布置方案　　探Ⅰ巷道从T1点开始施工，首先沿水平施工45m岩巷，揭露FW19-2断层（∠70°H=10m）后，沿煤层顶板上山掘进至T10点，再向前穿层掘进施工20m平巷，作为探Ⅱ巷道的开窝点及上部车场。探Ⅰ巷道掘进至T11点向前22m处，迎头已穿过预计F12断层位置3.0m，仍未发现该断层，由于该位置巷道顶板标高为-210.15m，接近西一采区开采上限标高-210m，因此停止向前掘进。探Ⅰ巷道在掘进过程中共揭露七条断层，断层落差在0.3～10m之间，对巷道掘进影响很大，造

5、成巷道有一定的起伏，走向角度平均为20°。探Ⅱ巷道从探Ⅰ巷道T11点左帮开窝掘进，与探Ⅰ巷道夹角90°，沿F12断层方向掘进，先穿层施工12m平巷，再沿煤层底板施工174m至煤层露头变薄带，此工程结束。探Ⅱ巷道煤层厚度变化较大，煤层最大倾角为21°，走向角度变化在-8°～6°之间，地质构造复杂，煤层较松软，顶板及煤壁局部有剥离和滴水现象。巷道布置具体见图1所示：　　图1巷道平面布置　　2.2巷道支护方式　　2.2.1采用锚网（索）支护方式，隔一排施工两根锚索，位于第二、四根锚杆位置，设计使用锚索长度6.2m，顶煤超过4.5m时改用8m锚索支护，

6、确保锚索锚入稳定岩层不小于1.5m。　　2.2.2顶板两肩窝锚杆及两帮肩窝锚杆使用异型托盘进行支护。　　2.2.3锚杆（索）间排距为900×900mm。　　2.2.4顶部金属点焊网对接或压茬，压茬时不超过三扣，接茬处用14#铁丝，隔扣相联。顶网与帮网压茬不小于100mm，压茬处采用“三星”联网，帮网与帮网长边压茬不小于100mm，“三星”联网，短边用穿条相连。　　3掘进技术管理　　3.1探眼施工　　掘进迎头采用帮锚杆机、风煤钻小钻具探测断层位置，1号探眼布置在迎头中间位置，巷道顶板下1.2m处，以大于煤层倾角5°角开孔，沿巷道走向钻进，该孔超前

7、迎头距离不小于10m。2号探眼布置在巷道右帮顶板下1.5m位置，以煤层走向20°仰角垂直巷道钻进10m终孔，每10m施工一个2号探眼，用于探明探Ⅱ巷道与F12断层的准确位置，并做好标记。根据探眼钻探情况，及时分析地质构造情况，调整巷道层位，为下一步施工提供可靠的依据，并分析掘进迎头水文地质情况，为采取探放水措施提供依据，以防水害的发生。　　3.2三岔门加固　　探Ⅱ巷道开窝前对三岔门进行加固，采用6m锚索、锚杆及钢板带进行框架式加固，钢板带首尾相连成一个整体，锚索从开窝巷道中线向两侧打，隔一根锚杆打一根锚索，钢板带要超出整个开窝断面前后各1m。　

8、　3.3临时支护　　使用3根2.6m长的2寸钢管，一端使用特殊加工的带螺纹孔的挂钩吊挂在最靠近迎头一排锚杆第二、三、四根锚杆下方，第二、四根锚杆位置是