钱家营矿2075西工作面超前探测和动态分析.pdf

第 3期 2 0 1 3年 9月 水力采煤与管道运输 HYDRAUL I C C0AL MI NI NG ＆ P I P EL I NE T RANS P 0RT ATI ON No ． 3 S e p ． 2 0 1 3 钱家营矿 2 0 7 5西工作面超前探测和动态分析 于淼 开深钱 家营矿 业分公 司 河北 唐 山 0 6 3 3 01 摘要 采用物探与钻探相结合的方法， 动态分析研究薄煤范围， 准确地探 明薄煤 区煤层赋存情 况及薄煤区域延伸情况， 及时提供准确的地质预测预报， 将薄煤区的影响程度降到了最低 ， 保 证 了2 0 7 5西工作 面的正 常高效生产 。 关键词 地质探 测 薄煤 区 中图分 类号 P 6 2 3 ． 1 文献标 识码 i B文章编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 1 3 0 30 0 7 90 3 1 2 0 7 5西工作面概 况 开滦钱家营矿业分公司 2 0 7 5西工作面位于 南阳庄背斜轴部 ， 受其影 响， 顶 板破碎， 构造发 育， 煤层起伏变化大， 煤层走 向4 0一l 6 0 。 。该工 作面风道长度为 1 0 9 6 m， 运道长度为 1 0 8 4 m， 倾 斜长度为 l 9 0 ． 7 m。回采初 期切 眼 附近 1 3 0 m范 围内， 断层发育 ， 煤岩层破碎 ， 极易冒落 ， 且有小 范围薄煤 区。风道 1 1 83 4 1 m范 围 ， 受原始沉 积 影响， 煤层厚度变薄 ， 巷道局部全岩。 该工作面开采 7煤层 ， 上覆 5 煤层无工程， 煤 5顶板强含水层对工作面开采水源补给充分 ， 煤 7与煤 5间距约 3 2 m， 回采预计正常涌水量为 4 ． 3 9 m。 ／ mi n 。根据音频 电透视超前 探测 结果分 析 ， 工作存在 4个富水 区， 顶板裂隙发育 ， 且工作面 前 4 0 0 m风道 比运道 低 ， 开采 时不 具备 自然 泄水 条件 。综合 以 上 因素分 析该 工 作 面水 文 地 质条 件复杂 ， 回采时 防治水工作难度 大。 2 防治 水超前工作 ①针对工作面涌水量大， 工作面出水后不能 自流等 实 际 困难， 从设 计 上 超 前谋 划 泄水 工 4 回采过 程中地质探测 程 O 7 5西泄 水石门 。 ②针对区域煤 5顶板含水性强 ， 水压高的特 点， 超前施工疏水降压孑 L 在十采四中迎头施工 区域疏水 降压 孔 3个 ， 总水 量 达到 1 ． 5 m ／ mi n； 在泄水石 门迎头施工降压孔 2个 ， 总水量 0 ． 2 5 m ／ mi n ； 回采 前又对工作 面 内 4个 富水 区施 工疏 水降压孔 5个 ， 总水量 0 ． 1 m 。 ／ m i n 。共计放出水 量约 5 5万 m ， 水头下降约 l 2 0 m， 区域煤 5顶板 水得到有效疏放 。 以上工作 的开展 ， 实 现 了采 面 无水 ， 老 塘 水 通过泄水石门排出， 降低 了对生产的影响， 保证 了 2 0 7 5西工作面涌水量达 到 2 。 8 m’ ／ mi n时仍 能 安全高效 回采 。 3 掘进 过程 中地质探测 2 0 7 5西风道掘 进至 1 2 8 m处 煤层 分成 弼层 ， 巷 中为一层厚 约 0 ． 3 m左 右 的煤线 ， 另一层 位 于 巷 道 下方 ， 为查清 巷 道下 方煤 层赋存 情 况 ， 设计 下探钻孔 6个 ， 探测煤层厚度为 0 ． 1 ～2 。 2 m， 根 据探测成果分析， 初步判定全岩范围段煤层厚度 变化为原始沉积薄煤 。见 图 1 。 图 1 2 0 7 5西风道素描图 巷 道掘进 过 程 中 只是 探测 确 认 风 道全 岩 范 围内煤层赋存情况 ， 未能完全掌握薄煤区在采面 内部 的延 展规律及 其对工 作 面 回采 的影 响程度 。 为此， 充分利用钻探、 三维地震动态处理等一系 列先进技术方法 ， 进 一步探 测薄煤 区变化情 况及 影响范围， 并结合采面情况进行动态分析 ， 及时 7 9 ～ ■_ ■一 一 一 一 ■ ． ～ 一 一 l一 ～ ～一一 ～ 一一 ～ _ _ 2 0 1 3年 9月 水力 采煤 与管道 运输 第 3期 提 出 回采 预报 、 随报 ， 并加 密现 场跟 踪观 测 和采 面超前探测 ， 在 回采过程 中及 时提 出合 理 的意见 和建议 ， 降低薄煤区对正常高效生产的影 向， 指 导生产单位顺利通过薄煤区域。 4 ． 1 大致 圈定 薄煤 范围 为 更好地指导 生产 ， 利用三 维地震 动态 处理 系统针对采面前方薄煤 区域绘 制多条 剖面 ， 分析 预测前方地质情况 ， 初 步圈定三 维地震解 释影 响 区的范围， 结合物探资料及超前探资料， 对采面 内部情况进行预测 ， 初 步确定 采面 M 1 。 3 m，M 2 ． O m，1V I 3 ． O m 的范 围。见 图 2 。 图2 2 0 7 5西薄煤范围预测图 4 ． 2地质预报指导过薄煤 根 据探测 分 析资 料 和采 面 变 化情 况 及 时 提 出回采地质随报 ， 详细预测说明本月回采范围内 地 质构造位置 、 薄煤 区域 煤层 变化情况 及顶底板 起伏情况 ， 建议施工单 位提前 制定相应 安全技 术 措施， 严格控制顶板 ， 防止冒落， 同时合理调整采 高 ， 适当调整溜子推进 焦度 ， 减少 割顶底板 厚度 ， 降低 原煤 灰分 ， 提 高煤 质 ， 确保 顺利 通过 薄煤 影 响 区域 。 4 ． 3 超前探测 动态分 析 工作面进入圈定的煤层变薄区域后 ， 加强采 面地质变化情 况分 析 ， 根据 现场 实见情况及 时修 改薄煤 区范围并与 回采单位 及时 沟通 。同时 ， 为 了超前掌握 采面 前方 1 O一1 5 m范 围煤层 厚 度变 化及煤 层 顶 底 板 起 伏情 况 ， 在 采 面 组 织 超 前 探 测 ， 施工钻孔 9 3个 ， 总进尺 4 7 9 ． 4 m。 8 0 根据超前探测 钻孔 资料 ， 分析研 究采 面前方 煤层 赋存 变化情况 ， 准确 地预测 薄煤 区域 的延展 情况， 同时绘制采面素描及超前探 测成果分 析 图， 超前提出合理意见和建议， 将煤层变薄 区域 的影响降到最低， 合理地指导了综采生产 ， 有效 地缓解 回采工作面衔接紧张 的矛盾 。 4 ． 4 发挥地质编 录仪优势 为更加准确真实 地记 录采 面地质情 况 ， 利 用 地质编录仪进行采面地 质情 况编 录 ， 利 用影像 方 式快速记 录 2 0 7 5西采 面地质 信 息 ， 通过 地 质 编 录仪对收集的图像地质信息和测量数据进行整 理编辑， 自动绘制煤矿地质写实图。地质编录仪 利用摄影方法记 录采 面地质 信息 ， 大 大减少 了地 质人员井下作业时间， 并能够长久保存 当时采面 地质信息的真实情况， 同时利用地质编录软件处 理 ， 极大地提高 了工作效率 。 图 3 2 0 7 5谣薄煤实际范围图 第 3期 2 0 1 3年 9月 水 力采煤 与 管道运 输 HYDRAUL I C COAL Ml NI NG ＆ P I P E L I NE T RANS P0RT AT l 0N No ． 3 S e p ． 2 0 1 3 复 杂难 采 厚 煤 层 的 采 煤 方 法 选 择 王金维 承德隆泰矿业有限公 司 河北 承德 0 6 7 2 0 0 摘要 承德隆泰矿业有限公司在 以往的生产 中主要采用相对落后的巷柱式采煤法， 该采煤法 存在安全性不高、 资源回收率低、 经济效益差等诸 多不利因素， 为改善生产安全条件， 提 高资 源 回收率 ， 增加 经济效益 ， 改革采 煤 方法 势在 必行 ， 通过 对 比分析评价 ， 壁 式放 顶煤 采煤 法在 地 质条件 相对较好 的区域 具有 多方 面优势 ， 经过在 2 7 4 3 F 2 一F A断层 煤柱进 行试验 ， 证 明壁式 放顶煤采煤法在复杂难采厚煤层 回采时技术可行 ， 安全可靠， 经济合理， 值得推广。 关键词 采煤 方法壁式放顶煤巷 柱式 中图分 类号 T D 8 2 3 ． 4文献标识码 B文章编 号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 1 3 0 3 0 0 8 l一0 3 1 概 况 承德隆泰矿业有限公 司 原兴隆矿务局汪庄 煤矿 位于兴隆煤 田东部 ， 构造极为复杂 ， 产生了 许多走向大致东谣、 倾斜南的逆断层， 将含煤地 层错动， 构成叠瓦式构造。受大 的断层影 响， 区 内小断层 ， 褶皱较发育。 矿区分布 的煤 系地层 由老至新 依次 为 石 炭 系中统 本溪 组 矿 区称基 底层 c 、 马 圈子 层 c 、 上统太 原组 矿 区称 北 山层 c ， 、 张 家庄 层 C ， 、 喇嘛沟层 C 。 ， 二迭 系下统 山西组 矿 区称 荒神山层 P ， 、 下石 盒 子 组 矿 区称 茂 山 层 P 、 中生界侏罗系、 新生界第四系等。 岩浆岩在整个兴隆煤 田分布较广， 对局部煤 层破坏侵蚀。由北 向南 岩浆 岩分布逐渐 减少。 岩浆岩 以岩墙 、 岩床 、 岩株各种形态侵入含煤地 层及 煤层 中。 2 7 4 3采区F 2 一F A断层煤柱所属煤层为4煤 层。煤层为复合结构， 较稳定 ， 煤层厚 81 0 m， 平均 8 ． 7 m， 煤层 平均倾 角 为 5～1 0 。 。煤种 为肥 煤 ， 工业 用 动 力 煤 ， 密 度 为 1 ． 4 3 t ／ m 3 ， 发 热 量 为 l 4 ． 6 4～1 6 ． 7 4 M J ／ k g ， 灰份 4 0 ％ ～4 5 ％， 煤层 中 含页岩或页矸 l ～ 3层。工作面老预为灰 白色中 粗粒砂 岩 ， 较 硬 ， 厚 度 2 0～3 0 m； 直 接 顶 为灰 白 色 、 灰黑色细砂岩， 含植物化石 ， 易 冒落， 厚 3～ 8 m； 直 接 底 为 黑 色 、 黑 褐 色 细 砂 岩 ， 厚 1 ． 5～ 2 ． 5 m； 老底为灰色、 灰白色粉砂岩， 厚 3 0 4 0 m。 区域 内没有较大构造 ， 工作 面北界 为 F A断层 ， 为 逆断层， 走向近东西 ， 倾向南 ， 倾角 1 5～ 4 O 。 ， 落差 为 l O～ 3 0 m； 南界为 F 逆断层， 走 向近东西 ， 倾 向南， 倾角 1 0～ 4 5 。 ， 落差 1 0 2 0 m。两条断层已 作为块段边界 ， 对回采基本无影响， 依据相邻块 段采掘情况和区域相邻钻孑 L 揭露， 该块段基本无 火成 岩侵入 。综 上所述 ， F ～F 断层煤 柱在汪庄 井 田内地质条件相对较好。该工作面设计地质 储量为2 ． 3万 t ， 潜在经济价值 7 3 0万元。 经生产单位、 钻探队积极配合， 地测科积极 组织 在风道和采面 内施工超 前探 查钻孔 ， 动态分 析研究薄煤范围， 提供准确的预测预报 ， 确保 回 采顺利通过了薄煤区． 经过验证， 实际揭露薄煤 区域范围与预测薄煤区域范围基本一致。见 图 3。 5 总结 ①丰水工 作 面 在采 掘 工 程 前 应充 分 考 虑 水 文地质条件 ， 超前谋划防治水工作 ， 为安全高效 开采提供可靠保障。 ②运用综合勘探手段对影响工作面生产的 各种异常进行精确探测与控制， 综合分析各种地 质 因素对生产 的影 响 ， 为采 取相应 的安全 技术措 施 ， 提供可靠 的地质预测预报， 确保正常安全生 产 。 作者简介 于淼 1 9 8 6一 男， 2 0 0 9年毕业于河北工程 大学水文与水资 源专业 ， 在 开滚钱 家营矿 业 分公 司地测 科工作 。 收稿 珥期 2 0 1 3 0 42 9 81