井下探煤鉆孔的設計與施工要求

河北唐山開灤集團呂家坨礦業分公司 劉衛強

井下探煤鉆孔的設計與施工要求

河北唐山開灤集團呂家坨礦業分公司 劉衛強

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

下扎探煤鉆孔探查煤厚間距

一、概述

我礦地質條件比較復雜,構造多,煤層間距、厚度變化比較大,現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、工作面達不到設計長度、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用主要是構造的探查、賦水區的探查、積水區的探放等,設計的傾角一般為0°～35°,設計深度50～200米。構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,作為設計依據遠遠不夠。

為了設計的依據更充分,獲得的資料更準確細致,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用

1.鉆孔設計

根據已有的石門資料和地面鉆孔資料,在施工完工作面的回風巷和運輸巷合理布置鉆孔,鉆孔間距一般布置為100～150米,變化較大的區域適當加密鉆孔,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,體積較小,運輸方便。鉆孔深度不大,不會出現卡鉆、埋鉆事故。鉆孔一般為取芯鉆進,通過巖芯分析,判定與下煤層之間的巖石類別和性質、煤層間距、下煤層的厚度、下煤層的煤層性質。由于掘進完成以后到采面安裝,間隔時間短,為不影響生產,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,根據探得的下煤層的底板標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設計的依據。

圖1 5823工作面鉆孔布置圖

表1 兩巷鉆孔煤厚間距表

4.應用效果

5823工作面在12-1煤層中掘進,根據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,不應布置在對應5823軌道巷的位置。

四采區域的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,到設計的三分之一距離時,煤厚達到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,因此及時改變了設計,兩巷作進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,對生產影響不大。(2)取得的煤層間距、厚度、巖性等資料準確。(3)設計依據更充分準確。(4)避免了大量的工程浪費。

四、結束語

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

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