巷道贯通超前探测预报技术.pdf

2 0 1 4年第 1 2期 童 艇茬 舛救 3 3 巷道贯通超前探测预报技术 沈 冰 ，刘 洲 河南龙 宇能源陈四楼 煤矿 ，河南 永城4 7 6 6 0 0 摘要煤矿地测工作是煤矿生产建设的基础工作，它贯穿于煤矿设计、基本建设和生产的全过程。在井下通常采用全站 仪 开展巷道贯通 的预 测预报 工作 ，该仪 器虽精度较 高，但使 用过程 中有 时会 因操 作不 当导致误 差，以致巷道 无法精确贯通 ， 造 成 巨大的经济损 失；而通过钻探施 工的超前探测预报技 术可以较好地保证巷道顺利贯通 。 关键词地测岩巷掘进预 测预报贯通 中图分类号T D1 7 5 ． 5 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 4 ． 1 2 ． 1 4 Ad va nc e d de t e c t i o n an d pr e di c t i o n t e c hno l o g y of r oa d wa y t r ans fix i o n S h e n Bi ng ， Li u Zh o u Ch e n s i l o u Co a l Mi n e ， He n a n Lo n g y u E n e r g y S t o c k C o mp a n y , He n a n Y o n g c h e n g 4 7 6 6 0 0 Ab s t r a c t T h e c o a l mi n e g e o l o g i c a l s u r v e y wo r k i s t h e b a s i c wo rk o f c o a l mi n e p r o d u c t i o n a n d c o n s t r u c t i o n ，i t r u n t h r o u g h t h e wh o l e p r o c e s s o f the mi n e d e s i g n ， b a s i c c o n s t r u c t i o n a n d p r o d u c t i o n ． I n t h e u n d e r g r o u n d ， u s u a l l y u s i n g t o t a l s t a t i o n t o c a r r y o u t t h e p r e d i c t i o n o f r o a d wa y , t h e i n s t ru me n t h a s h i g h p r e c i s i o n ， b u t t h e u s e o f t h e p r o c e s s ， s o me t i me s t h e i mp r o p e r o p e r a t i o n c a u s e e r r o r s ， a n d f u r t h e r c a u s e the r o a d wa y c a n ’ t b e a c c u r a t e l y e x c a v a t e d t h r o u g h ， wh i c h c a u s e e n o r mo u s e c o n o mi c l o s s e s ， a n d t h r o u g h t h e c o n s t ruc t i o n o f t h e d r i l l i n g t o p r e d i c t i n a d v a n c e d ， c a n b e t t e r e n s u r e s mo o t h l y t h r o u g h the t u n n e l ， a n d h a s a h i g h e r p o p u l a r i z a t i o n v a l u e ． Ke y wo r d s g r o u n d s u rv e y r o c k d r i v a g e f o r e c a s t t r a n s fi x i o n 一 7 2 0 m辅 助 水 平 轨 道 巷东 为 一 7 2 0 m 辅 助 水 平 皮带巷里段及实体煤 ，西为未开采的实体煤 ，南临 F s 2正断层 ，北为 一 7 2 0 m辅助水平轨道、一 7 2 0 m辅 助水平皮带巷；该巷道位于二叠系山西组地层中部， 山西组 主要 由泥岩 、砂 质泥岩 、砂 岩及煤层组 成 ， 厚度 8 4 ～ 1 5 8 m，平均 1 0 2 ． 3 m。该组地层与下覆石炭 系上统太原组呈整合接触 ，与上覆下石盒子组呈整 合接触 ；巷道从二 煤顶板进入煤层；根据精查勘 探及三维地震勘探 ，一 7 2 0 m辅助水平轨道巷地质条 件简单 ，巷道前期部分 为一个小 型 向斜构造 ，地 层 倾角 7 ～ 2 5 。，平均 1 3 。，按 1 2 ％ 。 的流水坡度上 山 预计再施工 2 8 m将与 一 7 2 0 m辅助水平回风联络巷 贯通 ，为保证准确贯通及贯通施工期间的安全，决 定在 一 7 2 0 m辅助水平 回风巷施工探测钻孔 3个，并 根据施工情况分析影响贯通的因素，采取相应的措 施，减少测量误差的累积 川，确保精确贯通。 1 超前探测钻孔设计 依 据煤 矿 防治水 规定 ，此 次探测 钻场 设置 在 一 7 2 0 m辅助水平回风巷与 一 7 2 0 m辅助水平 回风 联络巷贯通处，设计施工 3个探测钻孔 ，实际施工 过程中可根据施工情况对钻孔个数进行调整，钻孔 施工选用 Z Y 一 6 5 0型钻机 ，开孑 L 时采用 1 3 3 mm的 P D C复合片钻头，下入 西1 0 8 mm孔 口管后，选用 7 8 mm的 P DC复合片钻头进行钻进，钻杆选用直 径 5 0 mm、 单根 长 7 5 0 m m 的圆钻杆 ， 内置丝扣 接头 ， 全孔采用无芯钻进。钻孔详细参数见表 1 、图 1 探 测钻孔设计平面图。 表 1 探测钻孔设计参数表 方位 倾角 孔 口管长度 设计孔深 孔号 备注 。 。 m m 探 1 3 5 2 1 l 0 3 7 距底板 1 ． 3 m 探 2 3 5 2 l 1 0 3 8 距底板 1 ． 3 m 探 3 3 5 2 1 1 0 4 0 距底板 1 ． 3 m 收稿日 期 2 0 l 4 0 9 2 8 2 施工要求及安全技术措施 靠 者 票 ． 沈 冰 一 男 ， 汉 族 ’ 河 南 永 城 人 ’ 助 理 工 程 探 防 队Ip 接 到 设 计 后 及 时 编 制 施 工 安 全 技 ／一1“ 措 师 、 本 科 。 1不 ＼ 恢 u p J 口 从 u 钢 巾 世 上 又 王 仅 ’ 日 3 4 鼻 媳磊 舛救 2 0 1 4 年 第 1 2 期 图 1 探 测钻 孔设 计 平 面 图 施，报相关科室及总_T程师审批，组织施工人员进 行贯彻学习并签字，施工期间探防队有专业工程技 术人员现场跟班，详细记录钻进过程中的贯通孑 L 深 及贯通位 置 ，从 而使各个设 计钻孔均 能完好 、高效 实现设 计效果 口 ] 。 1 钻孔施工期间开拓区队停止放炮掘进作 业，待钻孔施_T结束后再行施工。 2 钻孔施工前 由探 防队技术人 员在迎头标记 钻孑 L 开孑 L 位 置 ，距离 底板 高度不得 低 于 1 3 0 0 m m， 开拓区队在现场配备排水点，确保钻场压力水可以 ，『J 顷 利{ j } 出。 3 按照探 1 、 探 2 、 探 3 的施工序次进行施工 ， 并严格按 照设计 的方 位 、倾角进行 开孔 ，确保钻孑 L 参数误 差不 超过 1 。 。钻孑 L 施工单 个钻孔 施工完 毕必须向生产科汇报 ，并在钻探施工原始记录本中 详细记录岩性 、当班进尺及 施工孑 L 深。 4开孔深度 应 比孔 口管设计长 度大 2 m，按 照设计长度下人 中1 0 8 m m孔 口管后 ，必须采用双 液水泥浆对孔口管进行加固。 5 孔 口管加固后凝 同时间不得小于 8 h ，透 孑 L 后须做清水耐压试验 ，压力达到 1 3 MP a 后方 可继 续钻进 ，否则 继续采用 单液水泥浆进 行再 次加 固 ， 直至达到设计压力。 6 孔 口管试压合格后，必须安设 4时高压闸 阀后方可继续钻进 ，防止钻孔 出水后水量无法控制。 7 钻孔钻 进期间 ，若孔 内出水超 过 2 m ／ h ， 必须停止 钻进并汇报 生产科 ，由生产科 对 出水 点进 行分析后决定是否继续施T。 8 若钻孔施工至设计孔深未顺利钻透 ，须 及时汇报生产科 ，由生产科根据钻进时的岩性进行 分析后 确定延孔 深度 ，若钻孔在设 计深度前顺 利钻 透 ，须及 时记 录钻 孔深度 ，并在 轨道巷断 面详 细记 录钻孔 的穿透位置 。 9探测钻孔施工结束后及时汇报生产科， 由生产科协调相关开拓区队恢复施工 ，组织生产。 3 预报结果 该 探测 工程 实际施 丁探测 钻孔 4 个 ，详 见表 2 探测钻孔施工参数表；因探 3 孔塌孔提前结束施 lr_ 后补加了探 3 ’孔进行补加探测 ，探 1 、探 2 、探 3 ’ 孑 L 均顺利钻透岩石，成功完成探测T作 ，其中探 1 孑 L 施 T 至 3 l m 时穿 透 岩石 ，探 2 孑 L 施 _ l 至 3 3 m时 穿透 岩石 ，探 3 ’孔 施工至 2 7 m 时穿透 岩石 ，其 中 探 1 孑 L 穿透位置在轨道巷断面右侧 ，探 2孑 L 穿透位 置在轨道巷断面右侧 ，探 3 ’孔穿透位置在轨道巷 断而左侧 ，详细位置见图 2探测钻孔开孔及贯通位 置断 面图。通过对轨道 巷断面上 的钻孔 穿透位置进 行分析 ，巷道施工方位 与设 计方位误 差较小 ，按照 原施工方位继续施丁可以确保精确贯通。 表 2 探测钻孑 L 施工参数表 镪一 倾 角 孔 口管长度 贯通孔深 开孔高度 孔 号 。 。 I T I m 探 1 3 5 2 1 1 0 3 1 距底板 1 ． 3 m 探 2 3 5 2 1 1 0 3 3 距底板 1 ． 3 m 2 4 ． 5 m 处塌 探 3 3 5 2 1 l O 距底板 1 ．3 m 孔严重 探 3 ’ 3 5 2 1 1 0 2 7 距底板 1 ． 3 m ．港道 中 心线 、＼ ／ 探 l 探 2 -_ o _8 m 星 最 圃风巷断面开孔位置田轨道巷断面贯通位置图 图 2 探 测钻孔开孔及贯 通位 置断面图 4 结 语 岩 巷掘进巷道 能否顺利贯通 ，影响着采 区运输 系统及通风 系统的形成 。由于煤 矿地测 的测 量 、记 录 、计算 、绘 图以及 现场标定 等环节 多，这些 环节 需要密切配合 ，产生的任何疏忽都有可能导致严重 的事件发生 ，造成 巷道返工甚 至是巷道报废 ，因此 巷道贯通超前 探测预报极 为重要。因此需要 在探测 过程 中根据通 知单制定详 细的安全技术措施 ，并根 据施工情况及时调整钻孑 L 参数以保证探测钻孔能够 满足技术要求，才能为确定巷道下一步的技术参数 提供可靠的依据，避免不必要的成本投入。 【 参考文献 】 [ 1 ] 任卫峰 ． 7 0 0 0 m 工作 面贯通 测 量技 术研 究与应 用 [ J ]． 山西焦煤科技，2 0 1 3 9 5 5 5 6 ． [ 2] 李松，程洪亮，朱广旭 ． 三软煤层穿层钻孔布置 优化 方案 ，2 0 1 4 1 5 7 5 8 ．