呂忠東
摘 要:文章簡單介紹了一礦在巷道掘進時遇到地質(zhì)構(gòu)造后的響應(yīng)機制,及采取的管理模式和有效的技術(shù)手段,該管理模式自施行以來,在遇到的各類構(gòu)造期間確保了頂板的支護安全,并實現(xiàn)了高效快速掘進。很有借鑒意義。
關(guān)鍵詞:巷道;地質(zhì)構(gòu)造;頂板;技術(shù)
1 地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)容
根據(jù)我礦實際地質(zhì)構(gòu)造情況,影響采掘工作面頂板管理的地質(zhì)構(gòu)造指:陷落柱、斷層、褶曲、沖刷、頂板巖性變化段、頂板破碎段、頂板淋頭水段。
2 評級標準
結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造評級標準和巷道頂板管理難易程度、頂板巖性探測和礦壓觀測結(jié)果,構(gòu)造區(qū)頂板管理的綜合評定分為A、B、C三個等級。
A級評定標準:含水構(gòu)造區(qū)、煤巷半煤巖巷過陷落柱、落差2m以上(含2m)的斷層和頂板破碎的褶曲,以及過構(gòu)造前后10米范圍的影響區(qū)域。B級評定標準:巖巷過陷落柱、落差2m以下的斷層、褶幅大于15°且頂板完整的褶曲、頂板巖性發(fā)生變化區(qū)域、頂板淋頭水段。C級評定標準:未揭露構(gòu)造時,構(gòu)造牽引區(qū)域巷道圍巖節(jié)理發(fā)育、礦壓顯現(xiàn)明顯、煤層松軟,以及褶幅小于15°的頂板完整的褶曲、沖刷區(qū)。
3 構(gòu)造區(qū)頂板管理采取的程序
A級:立即停止作業(yè),對外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強支護,同時匯報調(diào)度室,由調(diào)度室通知生產(chǎn)科、地質(zhì)科、安監(jiān)處等部門到現(xiàn)場踏勘,研究制定專項安全技術(shù)措施,礦分管領(lǐng)導同意后貫徹執(zhí)行。
B級:立即停止作業(yè),對外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強支護,同時匯報調(diào)度室,由調(diào)度室通知生產(chǎn)科、地質(zhì)科、安監(jiān)處等部門到現(xiàn)場踏勘,研究制定專項安全技術(shù)措施,同意后貫徹執(zhí)行。
C級:立即匯報調(diào)度室,礦、井區(qū)、隊組技術(shù)管理人員于當班到現(xiàn)場確定安全技術(shù)措施,根據(jù)圍巖變化情況調(diào)整支護參數(shù)和支護方式,隊組及時觀察頂板圍巖狀況,發(fā)生變化及時提升等級標準。
4 監(jiān)督檢查
地質(zhì)構(gòu)造區(qū)頂板管理評定為A級時,由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處和井區(qū)組織一天一次現(xiàn)場檢查;評定為B級時,由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處每2天組織一次現(xiàn)場檢查,工區(qū)要每天檢查一次;評定為C級時,由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處每5天組織一次現(xiàn)場檢查,工區(qū)每2天到現(xiàn)場檢查一次。
5 頂板支護規(guī)定
5.1 褶曲、斷層
根據(jù)褶曲、斷層的產(chǎn)狀要素,判斷構(gòu)造的分類,制定相應(yīng)的措施。
5.1.1 對于褶幅、斷距小,對巷道掘進影響不大的褶曲、斷層構(gòu)造,可以直接掘進通過,構(gòu)造外圍10m要加強支護強度,在原來支護基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場情況和安全技術(shù)措施要求,增加錨桿(索)數(shù)量,縮小錨桿(索)間排距。
5.1.2 對于斷距大,與巷道夾角大的斷層,褶幅大的褶曲構(gòu)造,要結(jié)合揭露的地質(zhì)情況,加強巷道掘進地段的地質(zhì)鉆勘工作,根據(jù)所掌握的地質(zhì)資料(包括地質(zhì)構(gòu)造分布情況與現(xiàn)狀,以及巖性變化的大致可能地段等),及時制定具體的施工方法。構(gòu)造外圍10m要加強支護強度,在原來支護基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場情況和安全技術(shù)措施要求,增加錨桿(索)數(shù)量,縮小錨桿(索)間排距。
(1)應(yīng)根據(jù)巷道的用途提供巷道施工中(腰)線,確定巷道方向和坡度;必要時,要提前或者退后進行挑頂(起底)掘進,保證巷道滿足使用要求。
(2)要優(yōu)化過構(gòu)造方案,以滿足巷道使用要求為目的,盡可能選擇穩(wěn)定巖層作為巷道頂幫,采用過巖巷距離短、安全系數(shù)高、銜接影響小、機械化率高、經(jīng)濟效益好的方式進行掘進。
5.2 陷落柱
巷道掘進遇陷落柱時支護方式:
5.2.1 開拓大巷揭露陷落柱時,隊組先對工作面及外圍10m進行錨索加強支護;構(gòu)造段支護應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況,采用全錨索+套29U型棚支護,支棚支護段滯后工作面距離不得大于2架棚,循環(huán)進度和棚距縮小為一排不得大于0.8m,錨索規(guī)格不小于Ф17.8×7200mm,頂幫要構(gòu)緊盤實,拉鉤、撐木齊全,構(gòu)造過完后要進行噴漿封閉。
5.2.2 15#煤巷道揭露陷落柱時,掘進機截割硬度范圍內(nèi)巖性的巷道,選擇采用綜掘工藝;掘進機截割硬度范圍外巖性的巷道,選擇采用普(炮)掘工藝。隊組先對工作面及外圍10m進行錨索加強支護;構(gòu)造段支護應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件和構(gòu)造發(fā)育情況確定支護方式,當頂板基本穩(wěn)定、無淋水和錨索支護有效時,采用全錨索支護;當頂板破碎、有淋水現(xiàn)象或施工錨索難以控制頂板時,要采用全錨索+套棚支護;具體的支護形式有構(gòu)造領(lǐng)導組制定并在安全技術(shù)措施中詳細規(guī)定。頂幫支護排距減小為一排不得大于0.8m,支棚排距不大于2m,滯后工作面距離在安全技術(shù)措施中根據(jù)支棚工藝相應(yīng)規(guī)定,錨索規(guī)格不小于Ф17.8×7200mm,木棚梁、腿采用不小于Ф180mm的圓木,尾巷支棚時,要對支棚段進行噴漿封閉。必要時要縮小巷道斷面掘進。
5.2.3 根據(jù)巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、頂板完好程度和礦壓顯現(xiàn)情況,相應(yīng)采取全錨索支護、錨索+套棚聯(lián)合支護。當原構(gòu)造段未支棚、支棚后礦壓仍發(fā)生變化,支護破壞時,要進一步采取補打大直徑錨索+套棚支護。
6 構(gòu)造區(qū)域觀測和探測
6.1 地質(zhì)構(gòu)造影響區(qū)域外30米開始加強巖性探測和礦壓觀測。施工隊組每個圓班使用錨索鉆機鉆探,構(gòu)造邊緣處頂板巖性發(fā)生較大變化時要取芯探測,探測深度不小于10米。礦壓觀測每10米一組(煤巷、半煤巖巷),設(shè)壓力表和離層儀,觀測頻度每天不少于一次。
6.2 構(gòu)造外圍10米開始嚴格執(zhí)行物探和鉆探措施,每探5米進3米。揭露隱伏地質(zhì)構(gòu)造時立即停止作業(yè),采取物探和鉆探手段,補充構(gòu)造外圍巷道地質(zhì)資料。
7 其它規(guī)定
7.1 對于構(gòu)造及周圍影響區(qū)圍巖破碎、或有淋頭水時,煤層節(jié)理發(fā)育和松軟煤層,頂板較不穩(wěn)定,難以維護的,要先進行注化學漿進行加固,后再加強支護進行掘進。
7.2 巷道冒頂后原則上冒多高錨多高,不能打錨桿錨索時,要采用棚式支護。采用棚式支護時,要構(gòu)羅架木接頂,因特殊地質(zhì)條件和動壓影響不能接頂時,要鋪設(shè)至少0.5m的緩沖層蓬頂通過,同時對蓬頂段的架棚采取防倒措施。
7.3 巷道在過構(gòu)造期間,如采用炮掘和支棚工藝的,工作面10米內(nèi)的棚要采取加固措施,并在措施中明確說明。在有坡度的巷道支棚時,棚腿要有一定的迎山角,并采取防倒措施。
7.4 巷道臨近構(gòu)造帶、過構(gòu)造期間,應(yīng)注意工作面瓦斯等有害氣體涌出和積存情況,通風工區(qū)要加強通風管理,做好監(jiān)測監(jiān)控和預(yù)報工作。
7.5 加強有掘必探工作,對構(gòu)造影響區(qū)加大探測的密度和循環(huán),如果出現(xiàn)透水征兆,要立即撤人并匯報。如果構(gòu)造與含水層有水力聯(lián)系,必須做好疏排工作,隊組要準備好排水設(shè)施。