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        恒源煤礦工作面過(guò)大斷層淺析

        2021-11-02 00:31:06郝李磊
        科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年20期
        關(guān)鍵詞:高差等高線

        摘要:恒源煤礦486工作面揭露DF斷層,落差14.0m;Ⅱ634工作面揭露FⅡ634-16斷層,落差13.6m。兩個(gè)大斷層對(duì)工作面回采都帶來(lái)較大影響,造成工作面連續(xù)數(shù)月過(guò)斷層,出煤少,出矸多,煤質(zhì)差,嚴(yán)重影響工作面出煤進(jìn)度、礦井效益。如何避免較大斷層對(duì)工作面回采的影響,應(yīng)該從工作面內(nèi)避免出現(xiàn)較大斷層考慮。

        關(guān)鍵詞:大斷層? 等高線? 高差

        一、工作面概況

        486工作面設(shè)計(jì)為傾斜長(zhǎng)壁式綜采工作面,傾斜長(zhǎng)775m,走向?qū)?17~185m,風(fēng)巷長(zhǎng)1306m,機(jī)巷及上提機(jī)巷長(zhǎng)778m,位于48采區(qū)右翼上部,東部為礦界保護(hù)煤柱,南部為-150回采上限防水煤柱,西部為落差0~20m的DF1斷層和回采結(jié)束的483工作面,北部為48采區(qū)回風(fēng)、軌道及運(yùn)輸上山三條巷道。

        Ⅱ634工作面設(shè)計(jì)為走向長(zhǎng)壁式綜采工作面,工作面走向長(zhǎng)1648~1664m(至收作線),傾斜寬173m,位于我礦Ⅱ63采區(qū)中部,東部為Ⅱ63采區(qū)回風(fēng)、軌道及運(yùn)輸上山三條巷道,南部為Ⅱ633工作面;西部切眼外側(cè)為孟1斷層保護(hù)煤柱線;北部為尚未布置采掘工程的Ⅱ635工作面。

        二、實(shí)施背景

        恒源煤礦486工作面、Ⅱ634工作面回采過(guò)程中,都揭露較大斷層,對(duì)工作面回采影響較大。486工作面從切眼開(kāi)始揭露DF2斷層,揭露時(shí)斷層落差0.5m,隨著工作面推進(jìn)斷層落差逐漸增大,回采通過(guò)外段切眼后,斷層落差達(dá)到最大值,落差最大14m,隨后斷層落差逐漸減小,造成工作面約三分之一破矸,大范圍全巖,對(duì)工作面回采影響較大,嚴(yán)重影響工作面的回采進(jìn)度以及工作面的煤質(zhì)。Ⅱ634工作面在風(fēng)巷F18點(diǎn)前29.1m,機(jī)巷J25點(diǎn)前33.6m揭露FⅡ634-16(H=13.6m)斷層,揭露時(shí)斷層落差H=0.8m,斷層落差逐漸增大至13.6m后逐漸減小至2.5m與FⅡ634-5(H=2.5m)為同一斷層,斷層最大造成工作面約50架破矸,40架全巖,工作面內(nèi)影響范圍281.6m,給工作面回采帶來(lái)較大困難。

        三、實(shí)施方案

        大斷層對(duì)486工作面、Ⅱ634工作面回采都帶來(lái)較大影響,造成工作面連續(xù)數(shù)月過(guò)斷層,出煤少,出矸多,煤質(zhì)差,嚴(yán)重影響工作面出煤進(jìn)度、礦井效益。如何避免較大斷層對(duì)工作面回采的影響,應(yīng)該從工作面內(nèi)避免出現(xiàn)較大斷層考慮。

        工作面布置時(shí),避免工作面內(nèi)出現(xiàn)較大的斷層,應(yīng)做好以下幾個(gè)方面:

        1、工作面布置后,兩巷應(yīng)同時(shí)開(kāi)始掘進(jìn),以便于在相同位置處巷道揭露的地質(zhì)情況及時(shí)進(jìn)行對(duì)比。如地質(zhì)情況顯示面內(nèi)可能出現(xiàn)較大斷層時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鉆探、巷探,以查明斷層情況及影響范圍,必要時(shí)進(jìn)行工作面改造。

        2、多工作面同時(shí)布置,如有工作面進(jìn)行改造,轉(zhuǎn)移至備用工作面掘進(jìn),以滿足工作面接替要求。

        3、工作面兩巷掘進(jìn)過(guò)程中,及時(shí)對(duì)兩巷高差進(jìn)行分析,兩巷任意30m對(duì)應(yīng)位置范圍內(nèi),高差增、降幅超過(guò)3m且高差持續(xù)增大、降低時(shí),應(yīng)認(rèn)為面內(nèi)可能存在3m以上斷層,且斷層落差持續(xù)增大。任意50m對(duì)應(yīng)位置范圍內(nèi),兩巷高差增、降幅超過(guò)5m且持續(xù)增大時(shí),應(yīng)認(rèn)為面內(nèi)可能存在5m以上斷層,高差持續(xù)增大或減小,則斷層落差持續(xù)增大或減小。

        486工作面風(fēng)巷掘進(jìn)揭露F486-2(H=1.0m)斷層,兩巷高差14.1m,繼續(xù)掘進(jìn)30m時(shí),兩巷高差9.4m,高差降幅4.7m,應(yīng)認(rèn)為F486-2(H=1.0m)斷層落差在面內(nèi)持續(xù)增大,此處斷層落差可能增大至4.7m,繼續(xù)掘進(jìn)50m時(shí),兩巷高差9.0m,高差降幅5.1m,應(yīng)認(rèn)為F486-2(H=1.0m)斷層落差在此處可能增大至5.1m,隨著兩巷的掘進(jìn),兩巷高差持續(xù)減小為0m時(shí),高差降幅14.1m,應(yīng)認(rèn)為在此處可能存在14.1m的斷層。

        Ⅱ634工作面機(jī)巷掘揭露FⅡ634-5(H=2.5m)斷層,兩巷高差30.6m,繼續(xù)掘進(jìn)30m時(shí),兩巷高差39.2m,高差增幅8.6m,應(yīng)認(rèn)為FⅡ634-5(H=2.5m)斷層落差在面內(nèi)持續(xù)增大,此處斷層落差可能增大至8.6m,繼續(xù)掘進(jìn)50m時(shí),兩巷高差45.5m,高差增幅14.9m,應(yīng)認(rèn)為FⅡ634-5(H=2.5m)斷層落差在此處可能增大至14.9m,隨著兩巷的掘進(jìn),高差在逐漸減小,應(yīng)認(rèn)為斷層落差在逐漸減小。

        Ⅱ634、486工作面除上述位置外,兩巷任意30m對(duì)應(yīng)位置范圍內(nèi)高差增(降)幅均未超過(guò)3m,任意50m對(duì)應(yīng)位置范圍內(nèi)高差增(降)幅均未超過(guò)5m。

        4、根據(jù)煤層賦存地質(zhì)特征,煤層在一定范圍內(nèi),除受向斜、褶曲、斷層等地質(zhì)構(gòu)造影響外,煤層傾角較穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)較大變化,等高線呈現(xiàn)比較規(guī)律的曲線。

        兩巷掘進(jìn)過(guò)程中,以實(shí)際揭露的左右?guī)蛢A角為準(zhǔn),向面內(nèi)延展50m,繪制煤層底板等高線,根據(jù)繪制的煤層底板等高線判斷煤層傾角變化情況,如煤層傾角急劇增大或減小、起伏變化較大時(shí),則工作面內(nèi)可能隱伏較大斷層。

        486工作面風(fēng)巷揭露F486-2(H=1.0m)斷層后,煤層底板等高線彎曲弧度變化較大且反復(fù)折彎,煤層傾角起伏變化較大,可能存在較大斷層影響;Ⅱ634工作面機(jī)巷揭露FⅡ634-5(H=2.5m)斷層后,煤層底板等高線趨于密集,煤層傾角急劇增大,可能存在沿等高線走向的較大斷層。

        5、工作面兩巷掘進(jìn)布置時(shí),對(duì)工作面內(nèi)可能存在較大斷層處,可結(jié)合三維地震切面分析,Ⅱ634、486工作面在揭露FⅡ634-16(H=13.6m)、DF2(H=14.0m)斷層處均存在三維地震解釋斷層。

        通過(guò)以上分析,工作面內(nèi)可能存在較大斷層時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鉆探,如煤層起伏變化,不適宜鉆探時(shí),可進(jìn)行巷探,以探明斷層落差及影響范圍,斷層落差及影響范圍較大,嚴(yán)重影響工作面回采及煤質(zhì)時(shí),應(yīng)及時(shí)對(duì)工作面進(jìn)行改造。

        四、效果分析

        1、可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)工作面內(nèi)存在的隱伏較大斷層,及時(shí)對(duì)工作面進(jìn)行改造,防止工作面形成后,在回采過(guò)程中揭露較大斷層。

        2、有效的減少工作面內(nèi)存在的較大斷層,可減少工作面的回采難度,提高煤質(zhì),為工作面的安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

        3、該方法對(duì)煤質(zhì)、產(chǎn)量、安全、礦井效益都有較大提高,具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

        五、結(jié)束語(yǔ)

        上述方法可以減少工作面內(nèi)存在影響回采的較大斷層,提高礦井產(chǎn)量、工作面煤質(zhì)以及礦井效益,降低工作面回采難度,為避免工作面內(nèi)存在隱伏較大斷層提供一種參考。

        作者簡(jiǎn)介:郝李磊,1985年7月,男,漢,安徽省壽縣人,安徽理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè),本科學(xué)歷,工程師。

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