井下探煤鉆孔的設(shè)計與施工要求

河北唐山開灤集團(tuán)呂家坨礦業(yè)分公司 劉衛(wèi)強(qiáng)

井下探煤鉆孔的設(shè)計與施工要求

河北唐山開灤集團(tuán)呂家坨礦業(yè)分公司 劉衛(wèi)強(qiáng)

本文主要介紹鉆探在煤礦的應(yīng)用所起到的新型的探查效果,以及探查方法的應(yīng)用特點,并以實例說明在工作面兩巷施工下扎探煤鉆孔,取得資料對于設(shè)計的準(zhǔn)確指導(dǎo)作用。

下扎探煤鉆孔探查煤厚間距

一、概述

我礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜,構(gòu)造多,煤層間距、厚度變化比較大,現(xiàn)已查明主要可采煤層有7、8、9、12煤層,7煤層的厚度一般為0.6～9.29米,平均3.64米; 8煤層的厚度一般為0.25～4.28米,平均1.66米;9煤層的厚度一般為0.26～5.81米,平均1.8米;12煤層的厚度一般為0～12.59米,平均2.1米。7-8煤層間距0.1～15.14米,8-9煤層間距2.64～19.13米,9 -12煤層間距5.54～56.45米。由于地面鉆孔資料比較稀少,石門資料控制的范圍較小,故在工作面布置時,一般為邊探邊掘,造成工作面布置不合理、工作面達(dá)不到設(shè)計長度、已成工作面沒有回采價值等不良后果。

以往鉆探在我礦的應(yīng)用主要是構(gòu)造的探查、賦水區(qū)的探查、積水區(qū)的探放等,設(shè)計的傾角一般為0°～35°,設(shè)計深度50～200米。構(gòu)造探查中只能探清一些落差較大的斷層或一點的煤層厚度,作為設(shè)計依據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

為了設(shè)計的依據(jù)更充分,獲得的資料更準(zhǔn)確細(xì)致,我們研究采用了垂直下扎探煤鉆孔。

二、上覆煤層探查下覆煤層的方法應(yīng)用

1.鉆孔設(shè)計

根據(jù)已有的石門資料和地面鉆孔資料,在施工完工作面的回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷合理布置鉆孔,鉆孔間距一般布置為100～150米,變化較大的區(qū)域適當(dāng)加密鉆孔,鉆孔垂直向下,深度隨煤層間距變化,一般2米～20米左右。

2.鉆孔施工

施工下扎探煤鉆孔,一般使用TXU-75鉆機(jī),體積較小,運(yùn)輸方便。鉆孔深度不大,不會出現(xiàn)卡鉆、埋鉆事故。鉆孔一般為取芯鉆進(jìn),通過巖芯分析,判定與下煤層之間的巖石類別和性質(zhì)、煤層間距、下煤層的厚度、下煤層的煤層性質(zhì)。由于掘進(jìn)完成以后到采面安裝,間隔時間短,為不影響生產(chǎn),鉆孔布置采用取芯和不取芯鉆孔間隔施工,縮短了鉆探施工時間。

3.資料分析

將鉆探所得資料填繪到煤層平面圖上,包括鉆孔位置、煤層間距、煤層厚度,根據(jù)探得的下煤層的底板標(biāo)高修繪下煤層的底板等高線,分析煤厚變化趨勢,提交文字報告作為指導(dǎo)設(shè)計的依據(jù)。

圖1 5823工作面鉆孔布置圖

表1 兩巷鉆孔煤厚間距表

4.應(yīng)用效果

5823工作面在12-1煤層中掘進(jìn),根據(jù)地面鉆孔資料和石門資料,12-2煤層的平均厚度1.2米,基本可采,通過5823工作面兩巷施工鉆孔,軌道巷下覆的12-2煤層厚度平均0.7米(不可采),皮帶巷下覆的12-2煤層厚度平均1.3米(可采),因此,下一煤層在布置工作面時,下煤層的軌道巷只能布置在5823采面的中間,不應(yīng)布置在對應(yīng)5823軌道巷的位置。

四采區(qū)域的12-1煤層由于火成巖的侵入,將煤層分為12-1上和12-1下兩層,根據(jù)已有的資料分析,兩層煤均可采,上煤層稍厚于下煤層,因此5420工作面布置在12-1上煤層中,在兩巷施工中,煤層越來越薄,到設(shè)計的三分之一距離時,煤厚達(dá)到0.4米,基本不可采。在5420兩巷施工了下扎鉆孔,探清了12-1下煤層厚度1.8～3米之間,并且里部不受火成巖的影響,因此及時改變了設(shè)計,兩巷作進(jìn)12-1下煤層里。

三、方法特點

(1)施工的鉆孔深度較淺,速度較快,沒有鉆孔事故,對生產(chǎn)影響不大。(2)取得的煤層間距、厚度、巖性等資料準(zhǔn)確。(3)設(shè)計依據(jù)更充分準(zhǔn)確。(4)避免了大量的工程浪費。

四、結(jié)束語

目前,該方法已被我礦廣泛應(yīng)用于各掘進(jìn)工作面,探清了已掘工作面下覆煤層的準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,為工作面的合理布置提供了依據(jù),提高了煤炭資源的利用率和煤礦的生產(chǎn)效率。

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