掘进工作面中断层富水情况超前探测分析.pdf

第 4期 2 0 1 1年 1 2月 水 力采 煤与 管道 运输 HYDR AUL I C COAL MI NI NG ＆ P I P EL I NE T RANS P ORT AT I ON No． 4 De c． 2O1 1 掘 进工作 面中断层 富水情况超前探 测分析 t ， c 徐夕岭 开滦 集 团 唐 山矿 业公 司 河 北 唐 山 0 6 3 0 0 0 摘要 根据矿井瞬变电磁法的特点和使用方法， 对开滦 集 团 唐山矿业公司掘进工作面 D F 3 6断层富水情况 进行超前探测研 究， 并对水文地质情 况进行分析探讨和总结， 为煤矿防治水提供 可靠依据， 对岳胥 区工程安 全施工具有重要指导意义。 关键 词 断 层瞬 变 电磁水 文地 质超前探 测 中图分类号 T DI 6 3 ． 1 文献标识码 B 文章编号 l 0 0 60 8 9 8 2 0 1 1 0 40 0 7 4 0 2 岳胥区为唐山矿业公 司新开发区域 ，Y 2 5 7工作面是 岳胥 区的首采工作 面。根据河 北三维地 震综合 勘探报 告， 工作面区域 内分布一 条赋水正断层 ， 即 D F 3 6断层。 D F 3 6断层首先 由涿洲物探院在南 三三维地震勘探 中给 出， 落差 3 8 m， 倾角 7 3 。 ， 倾 向 1 1 0 。 ， 为一正断层。该 断层 对 Y 2 5 7工作面安全掘进施工及岳胥 区工程构成潜在威 胁。按 矿井水文地质规程 及 煤矿安全规程 要求 ， 坚 持有疑必探 ， 先探后掘的原则 ， 利用矿井瞬变电磁 方法 ， 对 Y 2 5 7探巷进行超前探测研究 ， 分析 D F 3 6断层的水文 地质情况 ， 指导 Y 2 5 7工作面的安全生产安排 ， 对 Y 2 5 7』 二 作面的安全掘进施工 以及岳胥区工程 的施工具有十分重 要 的意 义 1 地质构造分析 唐山矿业分公司井田位于开平 向斜西北翼的西南端 ， 井 田内发育 5条纵向大断层 ， 除 F 1以外 ， 均为逆断层 ， 其 中 F 1 1I 和 F V断层控制了整个井田构造形态。F Ⅲ为逆断 层 ， 落差3 7 0 m， 不导水 。F V为逆断层 ， 落差大于5 0 0 m， 不 导水 ， 为井 田边界 断层 。井 田南 部为岭子 背斜倾 伏端 ， D F 3 6断层位于岳胥首 采区岭子倾伏 背斜带 的东南侧背 斜的一翼上， 地层倾角 2 9 。 左右。根据 以往勘探资料 ， 附 近岳 6 2钻孔 、 岳 5 8钻孑 L 和试 一1钻孔分别在该预测 断层 附近， 见 5煤层 ， 位置正常， 整体等高线形态与区域构造 形态一致 ， 所以该区域不存在较大落差断层 。 Y 2 5 7工作面位于岳胥区 1 1～1 3水平 ， 西部为 7 1 7 3 、 7 0 5 0、 7 0 5 0西 、 7 1 7 0等 巷道 ， 北部 、 东部 、 南 部无采 掘工 程。根据三维地震综合勘探报告资料推测 ， Y 2 5 7工作 面 区域 内分布 D F 3 6断层 ， 断层落差较大， 赋水性强 ， 内含水 压高 。因此依据 煤矿安全规程 和 煤矿 防治水规程 要求及时在掘进巷道迎头位置确定施工 Y 2 5 7探巷 ， 做好 D F 3 6断层超强探测的准备工作 。 2 瞬变 电磁探 测 基本 原理 瞬变电磁法或称时间域电磁法 简称 T E M， 是利用 不接地 回线或接地线源 向地下发射一次脉冲磁场， 在一 次脉冲磁场间歇期间 ， 利用线圈或接地 电极观测二次涡 流场的方法， 简单地说就 是电磁感应定律 。其基本 工作 74 方法是 于地面或空中设置通 以一定 电流的发射线圈 ， 从 而在其周围空间产 生一次 电磁场 ， 并在地下 导电岩矿体 中产生感应电流。断 电后 ， 感应电流由于损耗 而随时问 衰减 。衰减过程一般分为早 、 中和 晚期。 早期 的电磁场 相当于频率域中的高频成分 ， 衰减快， 趋肤深度小 ；而晚 期成分则相当于频率域 中的低频成分， 衰减慢， 趋肤深度 大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规 律， 可得到不同深度的地电特征。 3 瞬变 电磁 井下 施工探 测技 术分 析 2 0 0 9年 1 0月 2 7日， 在 Y 2 5 7探巷迎头实施探测 ， 共 布置 5个测点采用偶极法进行探测 ， 每一测点探测迎头 顶板 4 5 。 、 迎头正前方及迎头底板 4 5 。 3个方 向。 本次矿井瞬变电磁 法顶板探测装置采用的多匝重叠 回线装置， 发射线框和接收线框分别为匝数不等 、 且完全 分离的两个独立线框 ， 以便与上方含水 异常体产 生最佳 耦合响应。为探测 构造 的富含水发育情况 ， 实际测量时 采用多方向及多组的数据采集 ， 以减小探 测环境 干扰数 据 的有效性 。最后对整个 探测结果进行 资料处理 、 分析 和解 释 。 4矿 井瞬变 电磁 探测 电 阻率分 析 矿井瞬变电磁不 同方向探测剖 面成果 见 图 1、 图 2 、 图 3 。纵坐标表示探测方向上的探测深度。白色区域为 无数据区域， 浅灰色表示低阻区， 深灰色表示高阻区。 图 1 斜下 4 5 。 探测成果图 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 印 图2 水平探测成果 图 第 4期 2 01 1年 1 2 月 水力采煤与管蜡运输 HYDRAULI C COAL MI NI NG ＆ PI PELI NE TRANSP0RTAT1 0N No． 4 De e ．2 011 浅谈 回转式螺杆压 缩机 常见故 障分 析及 处理 宁建 红 平煤 建工 集 团 建 井三 处 河 南 平顶 山 4 6 7 0 0 0 摘要 i 总结了中平能化建工集团建井三处第七项 目部所使用的 S A一2 5 0 A ／ W 型回转式螺杆压缩机 ， 在生产过 程 中出现的常见故障及排除方法的经验 ， 对回转式螺杆压缩机 的故障排除有借鉴意义。 关键 词 i 压缩 机故 障排 除方 法 中图分类号 T D 4 4 3 ． 2 文献标识码 B文章编号 i 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 1 1 0 4 0 0 7 50 2 由于空气 具有很好 的压缩性 和弹性 ， 适 宜做功能传 递 的介质等 良好性能和特点 ， 使得压缩 空气是矿井建设 中的主要动力源。平煤建工集 团建井三处第七项 目部施 工的平禹二矿 回风井井筒设计深度 6 5 4 ． 9 m， 井简净直径 5 ． 0 m、 净断面 1 9 ． 6 3 m ， 掘进断面 2 5 ． 5 2 m 。施工 中采用 上海复盛空压机厂出产的 S A一2 5 0 A ／ W 型回转式螺杆压 缩机压缩空气 ， 作 为工作 动力。现对该型号螺杆 压缩机 在生产过程中出现的常见故障作简单分析 ， 并 总结排除 故障的经验和方法。 1 S A一2 5 0 A ／ W 型回转式螺杆压缩机主要技术参数 排气量 4 2 ． 0 m ／ m i n ； 排气压力 0 ． 7 5 MP a ； 排气温度 ≤ 1 O ℃； 润滑 油量 1 0 0 L ； 噪音 ≤8 2 d B A ； 电动机 功 率 2 5 0 k W； 电动机 转 速 1 4 8 0 r ／ m i n ； 电压 3 8 0 V； 频 率 5 0 Hz ； 外型尺寸 3 4 0 01 9 5 01 9 5 0 mm； 重量 5 5 0 0 k g 。 2 主 要结 构与 工 作原 理 我 国目前使用的螺杆式空气压缩机 ， 主机一般都是原 装进 口的， 它是依 靠啮合的螺旋形转子进行压缩 的单级 容积式回转机械。两转子都靠安装在压缩腔外 的高额定 负载转子轴承支承， 单一宽度的圆柱滚子轴承装在吸气 端承受径 向载荷。装在排气端的圆锥滚子轴承对转子进 行轴 向定位并承受所有轴向载荷和剩余的径 向载荷。 压缩是通过主辅转子在一气缸内同时啮合来完成的。 主转子有 4个互成 9 0 。 分布的螺旋形凸齿 ， 辅转子有 5个 互成 6 0 。 分布的螺 旋形 凹槽与主转子凸齿啮合 。空气入 口位于压缩机气缸顶部靠近驱动轴侧 。排气 口在气缸底 部相反的一侧。当转子在 吸气 口尚未 啮合时 ， 空气 流入 主转子凸齿和辅 主转子 凹槽 的空腔 内， 此 时压缩循环开 始。当转子与吸气 口脱开时 ， 空气被封闭在 主辅转子构 成 的空腔 内， 并 随啮合 的转子轴向移 动， 当继续 啮合 ， 更 多的主转 子凸齿进入辅转 子 的凹槽 ， 容积减少 ， 压 力升 高。喷入气缸的油用以带走压缩产生的热量和密封内部 间隙。容积减少 ， 压力升高一直持续到封闭在转子 内腔 中的油气混合物通过排气孔 口排入油气桶内的时候。为 了生成一个连续平稳无 冲击 的压缩空气流 ， 转子上 的每 一 容积都以极高的连续性遵循 同样 的“ 吸气 一压缩 一排 气” 循环。 图 3斜上 4 5 。 探 测成 果 图 无数据区主要是由于信号被低阻体 吸收 的结果。由 图 2可见 ， 在巷前方约 4 5 m左右 出现低 电阻率异常反射 区。其中在底板方 向探测成果 中， 信号 可以穿过低阻区 域 ， 可说明此低阻 区域富水性相对较差。而在其它两个 方向的探测成果 中， 则电信号穿不透低 阻区域 ， 说 明此低 阻区可能相对富水。由此可 以推测 ， 迎头前 方的低阻异 常区域富水性不均。 5 结 论 应用矿井瞬变电磁在现场进行勘探 ， 探测结果 ①在 迎头前方 4 0～5 0 m范围内存在一低阻异常区的可能性较 大。②低阻异常区可能为 D F 3 6断层 ， 此异常区富水性不 均一 ， 在局部相对 富水。③ 由于巷道顶板在一定范 围内 为富水岩层 ， 对探测结果解释时会造成一定的干扰， 探测 成果还是存在一定的多解性 。 通过这次超前探测 ， 基本了解 DF 3 6断层区域内的水 文地质情况。为 了防止生产过程 中突水事故 的发生 ， 保 障采煤工作安全 ， 建议在 Y 2 5 7探巷迎头设计施工超前探 测钻孔 ， 并全孑 L 取 芯， 判断断层 的具体性质 和富水性强 弱 。 作者简介 徐 夕岭 1 9 8 5一 ， 男， 2 0 0 7年毕业于安徽理工大学资源环 境与 城 乡规划 管理 专业 ， 助理 工程 师 ， 现 工作 于唐 山矿 业分公 司 地测科 。 分管矿 山水文地 质 。 收 稿 日期 2 0 1 lO 80 2 75