过断层掘进迎头管理措施

2024-04-18

过断层掘进迎头管理措施(精选9篇)

篇1:过断层掘进迎头管理措施

过断层的掘进迎头管理措施

为认真贯彻集团公司《关于开展创建“顶板安全示范矿井”活动的实施意见》的文件精神,切实加强我矿雨季顶板管理工作,确保矿井安全生产,现制定过断层掘进迎头的管理措施,望掘进专业各单位遵照执行。

一、强化组织领导

各过断层掘进迎头单位必须相应成立本单位顶板管理领导小组,负责本单位的顶板管理工作,同时要制定相应的顶板管理措施。

二、明确责任。各单位行政正职为过断层顶板安全管理的第一责任者,支部书记为本单位过断层顶板安全教育第一责任者,技术员为本单位过断层顶板安全技术责任者,跟班副区长和班工长为本班的过断层顶板安全管理现场直接责任人。各级管理人员要认真履行职责,筑牢安全防线。

三、完善制度。

1、完善矿井、科室、区队、班组、岗位的“六级六步”顶板隐患定期排查、闭合防控制度,形成隐患排查、治理的闭合循环,对发现顶板隐患分类定级,做到“项目、资金、设备材料、责任人、进度”五落实。

2、每月底总结当月隐患治理情况,同时对下月隐患进行排查,对隐患的排查法理实行动态管理,确保实现顶板安全。

四、强化技术管理,超前防范。

1、对于掘进巷道过断层要及时提出过断层措施,无措施不得施工,对工作面过断层支护设计要根据地质资料、矿压观测、断面、顶板控制等进行科学计算,科学合理的选择支护方式,确定支护强度。

2、每月对所有的采掘工作面作业规程进行全面复查,检查重点是:断面、支护形式、支护参数选择是否合理,能否确保顶板安全,然后结合各单位顶板管理的特点进行修改、补充和完善。

五、强化危险源辨识

坚持矿井所有巷道定期巡查制度,对存在重大隐患或过断层的采掘工作面、硐室等,迅速制定治理措施,安排专人重点盯防,确保治理措施落实到位,把隐患消灭在萌芽状态,要做到隐患地点、责任单位、负责人、整改时间、整改措施、复查人员“六落实”,确保危险源辨识治理的闭合管理。

六、强化质量管理

1、必须使用好临时支护,严禁空顶作业,严禁使用强度、材质、规格不符合规程要求的支护材料。

2、继续推行中深孔爆破,坚持光面爆破施工工艺,根据不同岩性合理选择炮眼布置方式及装药量,最大限度减少对围岩的破坏,所有的炮掘迎头必须实行光面爆破。

3、架棚支护巷道必须做到支架迎山有力,并符合1/6~1/8迎山角,支架不得出现淋肩、喝风亮牙、吊架等现象;撑棍、拉 1 杆等必须齐全、安设牢固,腰帮背顶结实,迎头10m范围内坚持棚棚连锁。

4、锚喷(锚杆、锚网喷、锚网带、锚网索等)支护巷道必须保证锚杆的角度、在、安装质量、锚固力及喷浆厚度。其中锚杆角度不得小于75,锚固力不得低于设计值的90%;托顶煤掘进巷道采用锚网带支护时,必须确保锚杆、锚索等要锚固在完整坚硬的顶板内,在坚硬顶板内的锚固长度:锚杆支护不少于500mm,锚索支护不少于1500mm。

5、对于托顶煤掘进巷道和沿煤层顶板(易离层)掘进的矩形巷道必须加强顶板离层监测,确保有效监测监控。

七、强化现场管理

1、开展支护质量专项整治。重点是支护材料质量、锚杆安装质量、架棚质量等,确保支护合理、支撑有力、安全可靠。

2、对过断层的巷道,必须加强对顶板的监测。对悬顶面积较大的三叉门、四叉门、托顶煤、大断面切眼掘进巷道、宽巷掘进、巷道开门,受采动压影响强烈或矿压显现强的孤岛面掘进巷道,以及过断层等地质构造变化带时,除加强支护确保支护质量外,各单位都必须建立顶板离层报警监测系统,对所需仪器仪表分管领导要落实资金,保证监测、监控有效实施。

3、加强巷道修复、水仓清挖等单项、零星工程的安全监管力度,使安全监控全面,无漏洞。O 2

4、顶板管理重点在井下现场,顶板安全质量管理的重心下移到区队、班组,要求各单位加强干部员工顶板管理和矿山压力基础知识培训和顶板事故案例分析,不断提高职工操作技能、对顶板危害性的认识和自主保安能力。

5、加强现场监督检查,坚持工程质量的终身负责制和责任追究制。

6、职工进入工作地点,坚持“安全确认”,及时处理危矸悬岩,坚持先支后回,保持后路安全畅通,严禁空顶、冒险作业。

7、严格工程质量验收制度,对因施工质量差或验收不认真造成不良后果或事故的,要严肃追究责任。

8、加强质量验收监管。增强安监员、质量验收员的工作责任心,忠实履行职责,真正发挥安全“哨兵”的作用。

篇2:过断层掘进迎头管理措施

过断层安全技术措施

一、工程概况

主斜井与回风立井井底联络巷巷在掘进KO-72米处,遇见断层,断层产状尚不明确,根据地质资料判断,主斜井与回风立井井底联络巷煤巷经过DF2、DF4断层,这两条断层为三维地震确定断层。两条断层落差0~5m,对工作面掘进影响较大,遇到时需加强支护,制定过断层措施,防止巷道塌落,同时,由于断层是导水通道,注意加强防排水工作。(1)、DF2正断层: 8号检查孔揭露了DF2断层,位于井田西北部,断层在2号煤层以下222.02~242.69m处经过,走向近NWW,倾向NEE,倾角70°~75°,落差0~5m。(2)、DF4正断层:位于井田西北部,DF2正断层北,走向近EW,倾向N,倾角60°~75°,落差为0~5m。为了确实断层结构和煤层所处的位置,要求必须进行钻探,为了保证在过断层期间的掘进施工安全顺利进行,特别制定以下安全技术措施:

二、施工方法及支护形式

采用放小炮掘进短支短掘的方式掘进,要求每炮进尺不得超过100mm。顶板管理:断层附近如顶板破碎应采用密集锚、索网方式支护,穿楔材料使用废旧锚杆、钎子等铁质材料。巷帮采用锚网护帮。涌水情况由专人负责,如果出现涌水异常及时报告及采取堵水措施,并做好防、堵、排水工作。

施工过程中不管顶板岩石好坏,必须采用临时支护,临时支护,采用前探梁支护, 前探梁用10#槽钢制成,长4.0米,共六根,间距500mm.吊挂采用18mm圆钢制成吊环,吊环规格为Φ80mm 圆形,吊环上焊有Φ20mm 的螺帽。支护时,先将吊环宁在打注好的锚杆外露端,每根前探梁通过两个吊环吊挂。由外向里推移至工作面。前探梁 上好后用刹顶木背紧刹牢。爆破采用短掘的方式,爆破后及时安装前探梁,顶部锚网+锚索支护完成后取下前探梁,做到工作面不空顶。爆破后最大控顶距离不超过1500mm.㈠、前探梁临时支护方法

1、掘进迎头响炮后,先进行敲帮问顶,敲帮问顶结束后,由班长及有经验的老工人进行前探梁临时支护。

2、在耙装工作结束后,班长率先进入迎头查看情况,并指挥老工人进行敲帮问顶,敲帮问顶结束后再用点柱把顶板控制好。

3、达到锚杆间排距应及时打设锚杆,打锚杆时必须在有点柱的临时支护下进行。

4、打完锚杆确认迎头无问题后将前探梁撤掉并回收以备下次使用。

使用时必须遵守以下规定:

1、严格执行敲帮问顶制度,施工中必须每隔15min用2m以上的长柄工具及时摘除活石浮煤。摘除时一个操作,一人监护;人员必须在可靠的支护下作业,并清理好退路。

2、锚杆必须按规定的间排距施工,达到间排距应及时打锚杆支护顶板。

3、支设前探梁时人员必须在永久支护下进行,每次支设及回撤前探梁必须有专人负责监护顶板,班长亲自指挥。

4、当顶板条件变差,冒落严重时必须浅打眼(深度0.8~1.0m),少装药,缩小循环进度,达到间排距及时进行支护。

5、迎头必须备齐足顶材料,3~5棵直径不小于150mm的木柱、30个木楔、10个柱帽,以备急用。

㈡、永久支护:

1、锚杆及锚固剂:左旋无纵筋井下专用锚杆,φ20mm,长度2200mm。每根锚杆采用两支Z2360型树脂锚固剂,锚固长度≥1200mm。外露长度螺母以外10~40(mm)。托板为150×150×10(mm)钢托板。配套标准螺母锚固。每根锚杆锚固力≥105KN。锚杆间排距为800×800(mm)。

2、岩巷2-2断面网采用直径8mm菱形金属网,网的规格为长×宽=2000mm×1000mm,孔目为长×宽=120mm×120mm,网要压茬连接,搭接长度≥100mm;煤巷1-1断面网采用直径4mm菱形金属网,网的规格为长×宽=2000mm×1000mm,孔目为长×宽=55mm×55mm,网要压茬连接,搭接长度≥100mm,相邻两块网之间要用12#铁丝对角连接,双丝双扣,孔孔相连。连接点要均匀布置,绑丝扭结不少于3圈。

3、锚索:锚索采用φ17.8mm七丝钢绞线,长度7300mm,锚索托板为300×300×16(mm)钢托板。锚索成2-3-2排列方式,间排距为1600mm×2400mm。每根锚索采用三支Z2360型树脂锚固剂,锚固力≥180KN。

4、喷射混凝土使用PO42.5#普硅水泥,沙为纯净的河沙,石子粒径为5-10mm,石子过筛,并用水冲洗干净,混凝土强度C20,配比为水泥:沙:石子=1:2:2(重量比);速凝剂型号为AS-1型、掺入量一般为水泥重量的2~3.5%,喷拱取上限,喷淋水区时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。喷射砼强度等级为C20。

5、施工中若遇到围岩破碎等不良地质情况,必须采取加密锚杆、增加锚索和加U型钢棚支护等加强支护措施。

三、安全技术措施:

1、严格执行敲帮问顶制度。开工前,班组长必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作面。

2、掘进工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面10m内的支护,在爆破前必须加固。

3、必须采取前探支护。

4、锚杆、锚索锚网等支护必须保质保量,严格按要求支护,确保支护合格。

5、要浅打眼,多打眼,少装药,放小炮,或用手镐挖掘的方法,尽量避免震动围岩或因放炮引起冒顶。

6、及时进行支护,尽量缩短顶板暴露时间和减少暴露面积。若压力增大,则应及时采取适合现场情况的特殊支护。

7、在施工过程中必须坚持“有疑必探,先探后掘”的探放水原则。

8、井下人员必须熟悉突水预兆:两帮压力显著增大,底鼓或产生裂隙,发生涌水,巷帮挂汗挂红,淋水加大,空气变冷,产生雾气,水色变混,水味发涩有异味,打钻时有钻孔出水并有卡钻现象等等。如出现以上突水预兆时,应立即查明原因,并向调度室汇报,情况紧急时立即按避灾路线撤出人员。

9、施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化,及时掌握断层、裂缝带、岩性突变带出露的时间。一旦发现异常要及时处理,防患于未然。

10、如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险,应改用手镐方法掘进。

11、井下电气设备应安放在通风条件比较好,周围没有淋水的地方;

12、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线;

13、严格执行停送电制度,停电必须挂牌,工作前进行验电、放电,严禁带电作业。

四、爆破管理

1、打眼:钻眼时,钻杆不要上下左右摆,以保证钻进方向,钻杆下方不要站人,以免落下伤人。

2、装药:

(1)、装药前应用高压水或压缩空气对炮眼进行清孔工作。(2)、装药时要一手拉脚线,一手拿木制或竹制炮棍将药卷轻轻推入眼底,用力均匀,使药卷相接。药包装完后要将两脚线末端扭结。

5(3)封泥应用水炮泥以及不燃性的,可塑性粘土,禁止使用块状材料做封泥。无封泥、封泥不足或不严的炮眼严禁放炮。

(4)、装填炮泥时,一手拉脚线,一手拿炮棍推填炮泥,用力轻轻捣实。

3、放炮警戒

(1)、放炮撤人距离:起爆位置必须设在地外,并打好井盖,爆破母线长度应符合爆破要求。

(2)、爆破时,直接出井。班组长要委派责任心强的人员站岗,警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳。

(3)、爆破前,班组长必须清点人员情况,确定工作面及警戒线内无人时,方可下达起爆命令。爆破工以吹口哨为警戒号,每次至少要吹3次口哨,每次间隔5—10秒,无问题方可起爆。

4、放炮

(1)、放炮前要把放炮处前后巷道内的电缆、风水管等设备掩盖好,工具移放到工作面后安全地点内。

(2)、放炮员、瓦检员、班组长必须执行“一炮三检制”及“三人连锁放炮”制度。

(3)、放炮工作必须由专职放炮员担任,并持证上岗,所有爆破人员包括爆破、送药、装药人员,必须熟悉爆破材料性能和本规程规定。

(4)、爆破母线和脚线的连接以及爆破线路的检查与爆破工作,只准放炮员一人操作,其它人员严禁从事此项工作。(5)、打眼和装药不得同时进行,严禁放糊炮及明炮。(6)、有下列情况之一的不准装药放炮:

①、放炮地点附近20m内回风流中瓦斯浓度达到0.8%时。②、放炮地点20m内,有未清除的煤矸,矿车或其它物体堵塞巷道1/3断面以上时。

③、工作面控顶距超过规定时。

④、炮眼内有瓦斯涌出,温度忽高忽低时。⑤、工作面风量不足时。

5、爆破要求:

①、所有爆破人员,包括放炮员及送药、装药人员必须熟悉爆破器材和爆破材料基本性能和使用要求;

②、打眼、装药、放炮要按照炮眼布置图及爆破说明书进行; ③、炸药领取后,应放到炸药箱内,并加锁,中间不得停留或转交他人,当班剩余炸药必须当班退回炸药库;电雷管只准放炮员放在爆破材料箱内随身携带,并加锁,不准随便乱放,以防丢失。④、炸药和雷管必须分开存放在专用的爆炸材料箱内,并加锁;爆破材料箱必须放在顶板完好、支架完整,避开机械、电气设备的地点。爆破时必须把爆破材料箱放到警戒线以外的安全地点。爆炸材料箱与雷管箱间距不小于20m。

⑤、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时,不得手拉脚线硬拽管体,也不得手拉管体硬拽脚线,应将成束的电雷管顺好,拉出前端脚线将雷管抽出。抽出单个电雷管后,必须将其脚线扭结成短路。⑥、装配起爆药卷时,必须遵守下列规定:

A、必须在顶板完好避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。严禁坐在爆破材料箱上装配起爆药卷。

B、装配起爆药卷应防止电雷管受震动、冲击,折断脚线和损坏脚线绝缘层。

C、电雷管必须由药卷的顶部装入,严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。

D、电雷管插入药卷后,必须用脚线将雷管缠住,并将电雷管脚线扭结成短路。

6、爆破后,待30分钟后(至少30分钟)工作面炮烟吹散,放炮员、瓦检员和班组长必须首先巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、顶板、拒爆、残爆等情况。如有危险情况,应立即处理。

7、通电以后拒爆时,爆破工必须先取下把手或钥匙,并将爆破母线从电源上摘下,扭结成短路,再等一定时间(使用瞬发电雷管时,至少等5分钟;使用毫秒延期电雷管时,至少等15分钟),才可沿线路检查,找出拒爆的原因。

8、处理拒爆、残爆时,必须在当班班组长指导下进行,并应在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。

处理拒爆时,必须遵守下列规定:

①由于连线不良造成的拒爆,可重新连线起爆。

②在拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装药起爆。③严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深;严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼。

④处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管。

⑤在拒爆处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。

9、打眼时根据煤层或岩层具体情况,对炮眼间距、炮眼深度及装药量进行适当调整。装药时严禁装垫药或盖药。

篇3:煤矿掘进迎头过断层技术探讨

在煤矿井巷掘进中, 我们经常遇到的断层构造, 按性质主要分为:正断层、逆断层。

(1) 正断层:即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点:产状一般较缓, 大多在45°以上, 其中60°~70°最为带见, 一般破碎程度不太强烈, 断层带一般发育较窄。

(2) 逆断层:即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点:产状一般较缓, 大多45°以下, 常见30°左右, 断层带表现出强烈挤压破碎现象, 断层带一般发育较宽。

(3) 断层形成机制。我们知道当岩石受力超过其强度后, 应力超过其强度时, 岩体便开始破裂, 破裂之初出现微裂隙, 微裂隙逐渐发展, 相互联合, 形成一条破裂面, 断层两盘便相对滑动形成断层面, 即形成正断层或逆断层。

2 巷道过断层主要施工方法

2.1 平巷过断层

当水平巷道遇到断层时, 一般采用巷道拐弯方法寻找断失煤层。如水平巷道掘进到A点时, 煤突然丢失, 经判断是一条倾向断层。

如遇斜交断层, 以斜交正断层为例。如果断层带岩石压力不大, 又无瓦斯、水等威胁, 可沿断层掘进进人另一盘煤层 (如图1) 。如果断层带附近岩石破碎, 压力大、又有水、瓦斯等威胁, 则不能紧靠断层施工巷道, 而应有巷道窜过断层进入另一盘岩层后, 10m~15m距离, 再平行断层走向掘石门寻找另一盘煤层 (如图2) 。

2.2 倾斜巷道过断层

当上山或下山遇断层时, 一般采用改变巷道坡度的方法寻找断失的煤层。

(1) 过落差小于煤层厚度的小断层当断层落差小时, 一般采用挑顶、卧底相结合的方法寻找另一盘煤层 (如图3) 。

(2) 当断层落差较大时, 为了防止丢煤和少掘巷道, 采用短石门进入另一盘煤层 (如图4) 。

3 过断层的支护方案

主要有三种, 分别是矩形锚网喷支护、拱形锚网喷支护、梯形架棚支护。

(1) 巷道顶板为基岩, 完整稳定。两帮为煤是, 采用矩形锚网喷支护。

(2) 巷道全部位于岩层中, 围岩较完整稳定时, 采用拱形封闭锚网支护。

(3) 当巷道托顶炭施工或围岩异常破碎, 采用锚杆支护不适应时改为架棚支护。锚网喷支护锚杆支护间排距均为800×800mm。采用直径14×1700mm金属快硬水泥锚杆, 角度与围岩成较大角度布置, 不小于75°, 锚杆托板紧贴岩面, 螺母拧紧, 钢筋网紧贴岩面, 并压茬合理连接好。

(4) 架棚巷道采用矿用11号工字钢制作支架, 棚距为800mm单棚或1m对棚, 墁顶铺金属网, 并连接好。腰帮背顶腰实, 均匀布置, 撑棍穿杆齐全。

(5) 锚网喷支护过断层, 当卧底造成巷道较高时, 为确保两帮安全需打一排或两排撑帮柱, 保证不折帮。

(6) 架棚巷道卧底时, 可采用棚下棚方式或原有架棚支护不动, 将棚腿固定然后卧底两帮用砼浇注, 确保棚腿不失脚。

4 过断层方式的几个原则

(1) 根据顶板状况:顶板较好时, 一般不便破坏顶板, 以卧底为宜。

(2) 根据顶底的软硬程度, 一般底板较软, 综掘机以割底矸容易, 机掘以卧底为宜。

(3) 根据所采煤层情况, 如断层以外确不易采取, 以断层改造为主。

(4) 挑顶卧底坡度与辅助运输、皮带运输和掘进机使用相适应。

5 过断层的安全措施

(1) 加强构造变化带的地质调查工作, 查清地质资料, 及时制定具体的施工方法与安全措施。

(2) 坚持敲帮问顶制度, 及时找掉悬矸危岩, 使用好前探梁等临时支护并接实顶。

(3) 减少空顶距离, 缩短围岩暴露时间, 尽可能做到一次成巷。

(4) 加强支护质量确保支护有力, 有效控制围岩。

(5) 改变巷道支护方式。

(6) 使用好防倒棚装置, 防止倒棚冒顶造成事故。

(7) 严格按光爆要求施工, 多打眼、少装药、放小炮, 尽量保持围岩稳定性。

(8) 断层带较碎时, 要控制好装药量, 减少对围岩震动和破坏, 尽量保持围岩自稳;同时, 缩短循环进尺, 加大支护密度特别是动压巷道过断层, 更要强化支护, 确保顶帮安全。

(9) 坚持使用前探梁临时支护, 前探梁与顶板间必须用枇子接实, 切实起到前探梁保护作用。

(10) 采用综掘施工时, 由于煤层底板较软, 一般采用卧底施工法, 当岩石较硬, 应采取先放松动炮再用综掘机割的方法。

(11) 施工中严格执行操作规程、交接班和安全检查制度, 随时注意围岩稳定状况的变化, 发现异常要及时处理。

篇4:煤矿掘进迎头过断层技术探讨

【关键词】煤矿井巷掘进;断层构造

1.断层形成机制

在煤矿井巷掘进中,我们经常遇到的断层构造,按性质主要分为:正断层、逆断层。

1.1正断层

即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点:产状一般较缓,大多在45°最为带见,一般破碎程度不太强烈,断层带一般发育较窄。

1.2逆断层

即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。其特点:产状一般较缓,大多45°以下,常见30°左右,断层带表现出强烈挤压破碎现象,断层带一般发育较宽。

1.3断层形成机制

我们知道当岩石受力超过其强度后,应力超过其强度时,岩体便开始破裂,破裂之初出现微裂隙,微裂隙逐渐发展,相互联合,形成一条破裂面,断层两盘便相对滑动形成断层面,即形成正断层或逆断层。

2.巷道过断层主要施工方法

2.1平巷过断层

当水平巷道遇到断层时,一般采用巷道拐弯方法寻找断失煤层。如水平巷道掘进到A点时,煤突然丢失,经判断是一条倾向断层。出现这种情况,应先确定迎头岩层是煤层顶板还是底板。如为煤层顶板,巷道穿过断层后应向顶板方向拐弯。

如遇斜交断层,以斜交正断层为例。如果断层带岩石压力不大,又无瓦斯、水等威胁,可沿断层掘进进人另一盘煤层,如果断层带附近岩石破碎,压力大、又有水、瓦斯等威胁,则不能紧靠断层施工巷道,而应有巷道窜过断层进入另一盘岩层后,盘岩层后,10—15米距离,再平行断层走向掘石门寻找另一盘煤层。

2.2倾斜巷道过断层

当上山或下山遇断层时,一般采用改变巷道坡度的方法寻找断失的煤层。

(1)过落差小于煤层厚度的小断层当断层落差小时,一般采用挑顶、卧底相结合的方法寻找另一盘煤层。

(2)当断层落差较大时,为了防止丢煤和少掘巷道,采用短石门进入另一盘煤层。

3.过断层的支护方案

主要有三种,分别是矩形锚网喷支护、拱形锚网喷支护、梯形架棚支护。

(1)巷道顶板为基岩,完整稳定。两帮为煤是,采用矩形锚网喷支护。

(2)巷道全部位于岩层中,围岩较完整稳定时,采用拱形封闭锚网支护。

(3)当巷道托顶炭施工或围岩异常破碎,采用锚杆支护不适应时改为架棚支护。锚网喷支护锚杆支护间排距均为800x800mm,锚杆托板紧贴岩面,螺母拧紧,钢筋网紧贴岩面,并压茬合理连接好。

(4)架棚巷道采用矿用11对棚,墁顶铺金属网,并连接好。腰帮背顶腰实,均匀布置,撑棍穿杆齐全。

(5)锚网喷支护过断层,当卧底造成巷道较高时,为确保两帮安全需打一排或两排撑帮柱,保证不折帮。

(6)架棚巷道卧底时,可采用棚下棚方式或原有架棚支护不动,将棚腿固定然后卧底两帮用砼浇注,确保棚腿不失脚。

4.过断层方式的几个原则

(1)根據顶板状况:顶板较好时,一般不便破坏顶板,以卧底为宜。

(2)根据顶底的软硬程度,一般底板较软,综掘机以割底矸容易,机掘以卧底为宜。

(3)根据所采煤层情况,如断层以外确不易采取,以断层改造为主。

(4)挑顶卧底坡度与辅助运输、皮带运输和掘进机使用相适应。

5.过断层的安全措施

(1)加强构造变化带的地质调查工作,查清地质资料,及时制定具体的施工方法与安全措施。

(2)坚持敲帮问顶制度,及时找掉悬矸危岩,使用好前探梁等临时支护并接实顶。

(3)减少空顶距离,缩短围岩暴露时间,尽可能做到一次成巷。

(4)加强支护质量确保支护有力,有效控制围岩。

(5)改变巷道支护方式。巷道穿越地质破碎带时,缩小锚杆间排距,并挂网,网与岩面空间必须充填,采用一班掘进一班锚网喷支护方式。在很破碎断层带,可在迎头打超前锚杆。破碎带锚杆必须全长锚固,同时严禁打穿皮锚杆。

(6)使用好防倒棚装置,防止倒棚冒顶造成事故;当岩石较硬时防止炮轰崩倒棚,可用锚杆配合铁板固定两棚腿,每棚腿固定一道,防止倒棚。

(7)严格按光爆要求施工,多打眼、少装药、放小炮,尽量保持围岩稳定性。降低因放炮对断层带附近破碎顶板的震动。如果放炮法难以控制与管理顶板,可改用手镐方法掘进。

(8)断层带较碎时,要控制好装药量,减少对围岩震动和破坏,尽量保持围岩自稳;同时,缩短循环进尺,加大支护密度特别是动压巷道过断层,更要强化支护,确保顶帮安全。

(9)坚持使用前探梁临时支护,前探梁与顶板间必须用枇子接实,切实起到前探梁保护作用。

(10)采用综掘施工时,由于煤层底板较软,一般采用卧底施工法,当岩石较硬,应采取先放松动炮再用综掘机割的方法。

(11)施工中严格执行操作规程、交接班和安全检查制度,随时注意围岩稳定状况的变化,发现异常要及时处理。

(12)巷道接近断层构造带时,要坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,做好断层水的探查工作,同时放炮前还必须检查迎头瓦斯等有害气体的积聚情况,有异常情况要及时处理。

篇5:过断层挑顶措施

一、工程概况:

截至2011年4月18日中班我队施工的2402轨道顺槽掘进至通尺556m时从巷道左帮揭露一断层,导致掘进期间迎头为全断面岩石巷道,巷道以-4°坡度下山掘进,截至2011年4月21日早班2402轨道顺槽已掘进至通尺562m位置,巷道断层基本情况已探明,该断层为正断层,倾角为60°,落差4.5m,经探测煤层位于巷道顶板以上,厚度约2.7m,为尽快推过该断层,沿煤层顶板掘进,我队采用放松动炮或采用掘进截割的方法进行施工。为保证掘进期间的施工安全,特编制本施工安全技术措施。

二、施工方法:

1、退后至678#钢带(即通尺550m)位置开始以10°坡度对巷道进行挑顶,挑顶后垮落的矸石直接垫在巷道底板上,保证巷道净高不小于2.7m,巷道呈10°坡度上山。

2、巷道挑顶至断层面,预计最大挑顶高度为3.29m,巷道最高点高度为3.43m,挑顶长度约12m。

附2402轨道顺槽过断层挑顶示意图

3、由于EBZ132型掘进机最大截割岩石硬度f=7,因此2402轨道顺槽挑顶过程中若岩石硬度f<7时及挑顶高度在600mm以下时直接采用掘进机截割岩石进行挑顶直至要求高度;若顶板岩石硬度f>7时,先采用放松动炮后采用掘进机进行截割岩石,每循环进尺均不得超过3.2m。

4、挑顶前,由班长亲自负责从外向里逐排拆除原巷道顶板支护的锚杆及钢带,螺帽、铁托盘及钢带必须回收重复使用。每循环拆除钢带排数不得超过4排(3.2m)。

5、挑顶坚持从外向里的原则,挑顶后先敲帮问顶,待确认安全后,及时进行临时支护及永久支护,一个循环施工结束后再进行第二 1 循环的施工。

6、挑顶后,顶板支护除按照原2402轨道顺槽掘进作业规程规定的“锚网带+锚索”支护外,从巷道中心向两侧各偏1000mm按照间距1600mm施工双排锚索梁对挑顶段巷道顶板进行加强支护,锚索梁长2000mm,采用12#槽钢加工,锚索规格为 Φ18.9×7500mm(配规格为220×220×20mm的锚索大托盘),锚索设计预应力100kN,外露长度为150~200mm。

7、若顶板岩石硬度加大,采用掘进机无法正常施工时,采用放松动炮后采用掘进机截割方法进行挑顶,挑顶高度为0.6~3.29m,打眼深度控制在0.7~2.0m,若挑顶厚度较大时,可分两次进行,炮眼按照800×800mm间距进行布置。炮眼必须使用水炮泥,剩余炮眼部分必须用炮泥封满封实,以保证爆破效果。炸药采用煤矿许用T-320型水胶炸药,雷管采用1段毫秒延期电雷管。装药结构为正向装药,一次起爆。每眼装药不得超过1个药卷,在实际施工中,可根据岩石厚度和硬度情况,适当调整炮眼数量和装药量。

8、装眼前、爆破前、爆破后必须由通风队专职瓦斯检查员检测瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过0.5%时,禁止装药放炮。

三、安全技术措施

(一)顶板管理安全技术措施

1、严格执行敲帮问顶制度,交接班、放炮后、安装临时支护前都必须进行敲帮问顶。敲帮问顶由班组长或班长指定的有经验的老工人(一人)进行,且必须站在安全地点,并找好退路;并由另一名有经验的老工人或班组长,站在安全地点观察顶板及两帮安全情况,一旦发现危险情况立即撤人。敲帮问顶时,必须用专用长柄工具(长度2.5m或3.5m)将工作面顶板、两帮及肩窝活矸危石撬掉。

2、工作面使用的临时支护材料必须有备用。使用金属前探梁临时支护时,必须备有一根完好的前探梁、两个前探梁环、两块背木和 2 不少于六个木楔;使用单体支柱临时支护时,必须备有两根完好的单体支柱和一根完好的3.2m 长π型梁。

3、当顶板极其不平或因其它原因无法使用前探梁或单体柱临时支护时,每排可以使用三根直径不小于150mm的圆木或玻璃钢单体柱配合木托盘打戴帽(帽规格500×200×50mm的优质木料)点柱做为临时支护,并用木楔楔紧。木点柱间距为1000mm,两侧木点柱距离两帮各800mm,点柱要打设牢靠,并打在实底上,无法打在实底上要垫木料或枕木。

4、钢带必须紧贴岩面,托盘紧贴钢带。当顶板高低不平钢带无法紧贴岩面时,可以采用木托盘或半圆木(截短使用)充填在顶板与钢带之间(若钢带眼内无法施工顶锚时,顶锚可直接施工在靠近该眼位的完整顶板上),并保证锚杆的预紧力符合要求,处理钢带不贴岩面时严禁用矸石或煤块。

(二)爆破安全技术措施及火工品管理

1、加强火工品管理,领药工必须持证领药。炸药、电雷管要分开存放在专用的爆破材料箱内,并加锁,严禁乱扔乱放。爆破材料箱要避开机械、电气设备,爆破前必须把爆破材料箱放到警戒线以外的安全地点。

2、制作起爆药卷及装药连线时,必须使用起爆药卷标志牌,防止出现脚线漏连、误连;起爆药卷制作好后,必须放在备用的爆破材料箱内,放炮接结束后,备用爆破材料箱移到后巷料场码放。

3、装配起爆药卷时必须遵守下列规定:

(1)必须在顶板完好、避开电器设备和导电体的地点附近进行。严禁坐在爆破材料箱上和在工作面装配起爆药卷。

(2)装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击,折断脚线和损坏脚线绝缘层。

(3)电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,并将电雷管 3 脚线扭结成短路。

4、装药前由当班电工负责切断巷道内胶带输送机、刮板输送机、综掘机机的供电电源,开关手把打至零位并闭锁,待爆破后确认安全无问题,方可按照程序送电。

5、无炮泥、封泥不足、或不实的炮眼严禁爆破,严禁裸露爆破。

6、装药后必须把雷管脚线悬空,严禁将雷管脚线、爆破母线与井下设备和设施等导电体接触。

7、爆破前,脚线的连接工作可由经过培训的班组长协助爆破工进行,爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作,只准由爆破工一人操作,装药工作由爆破工和经过培训的班组长进行。

8、爆破母线与电缆、信号线应分别挂在巷道的两侧,如果挂在同一侧,爆破母线必须挂在电缆的下方,应保持在0.3m以上的距离。

9、爆破母线的长度不得小于150m,爆破母线必须由爆破工进行敷设,且必须从工作面迎面墙开始向后敷设,敷设距离严格按150m的岩巷爆破警戒距离执行。

10、爆破前,爆破母线两端必须扭结短路并悬空;为保护母线,连接雷管脚线与爆破母线的连接线长度不得小于15m,连接线在工作面必须悬空,不得与电爆网络以外的任何物体接触。爆破母线在吊挂过程中下垂位置距离底板不得少于200mm,爆破母线可以在吊挂设施上缠绕,但缠绕不得超过3圈。

11、爆破母线专用挂钩(采用挂接式Φ30mm绝缘电缆钩)在有胶带输送机的巷道内敷设:从巷道爆破警戒距离处开始吊挂专用挂钩,沿巷道向工作面每2个皮带架(6m)的距离在皮带架架腿小挂钩上吊挂一个专用挂钩,一直吊挂至机尾,机尾至迎头之间,每间隔8m(±100mm)在巷帮距底板1.8m(±100mm)吊挂专用挂钩,遇电缆相互交叉时,爆破母线必须挂在电缆下方,并应保持0.3m以上的距离,爆破母线避免与其它金属材料相接触。

12、爆破母线专用挂钩(采用挂接式Φ30mm绝缘电缆钩)必须吊挂在巷道行人侧,在吊挂过程中,遇到压风、供水管路时,必须吊挂在压风、供水管路以上300mm以外,保证一个工作面内爆破母线敷设平直。

13、严格执行“三人连锁”放炮制度:放炮员装好药,检查线路无误后,将自己携带的“警戒牌”交给班组长;班组长接到警戒牌后,检查顶板、支架、设备等情况,无问题后,安排专人警戒,然后将自己携带的“放炮命令牌”交给瓦检员;瓦检员接到“放炮命令牌”后,检查工作面瓦斯、煤(岩)尘、通风等情况,无异常后将自己携带的“放炮牌”交给放炮员;放炮员接到放炮牌,做好起爆准备工作后,要求班组长、瓦检员在“一炮三检”本上签字,由班组长下达起爆命令后,放炮员发出放炮警号,至少再等5秒,方可通电起爆。放炮结束后三牌各归原主。

14、严格执行“一炮三检”放炮制度:装药前爆破地点附近20m范围内瓦斯浓度达到0.5%时,不准装药;爆破前爆破地点附近20m范围内瓦斯浓度达到0.5%时,不准爆破;爆破后爆破地点附近20m范围内瓦斯浓度达到1.0%时,必须及时向监测监控中心和矿调度室汇报,由调度室通知矿总工程师采取措施进行处理,在未处理完毕之前,不允许进行任何工作。

15、爆破前,需将综掘机退至胶带输送机机尾3m范围内,割头收回,落至底板,摆向非行人侧。综掘机前、后照明灯、操作台、电控箱等易损件,用废旧皮带或平焊铁丝网加阻燃多孔网进行防护。

16、爆破地点附近20m范围巷道内的风水管路、电缆、胶带输送机、及其它机电设备易损坏部件采用废旧胶带、平焊铁丝网及阻燃多孔网进行防护;瓦斯传感器移至迎头向后不小于20m安全地点,并采用废旧胶带进行防护;煤电钻、探照灯及其他施工工器具移至迎头向后不小于20m安全地点采用废旧胶带、平焊铁丝网及阻燃多孔 5 网进行防护;电缆可落地后再采用废旧胶带、多孔网等进行防护,确保其在爆破期间的安全。

17、爆破前,班长带领迎头所有人员(沿途撤出探防队钻场内施工人员)撤离至迎头爆破地点向后不小于150m处,班长亲自设置警戒,严禁人员进入警戒区内,待警戒设置好后班长方可下达放炮命令。

18、班长设好警戒并确认无误后方准下达起爆命令,爆破工接到爆破命令并吹口哨后,至少等5秒方可起爆。

19、爆破后,待工作面炮烟被吹散(至少要等15分钟),爆破工、瓦检员和班组长必须首先巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、岩(煤)尘、顶帮、围岩、拒爆、残爆等情况,如有危险情况,必须立即处理。

20、待瓦斯检查员及班长巡视爆破地点,确认安全后,由班长亲自撤销警戒,警戒人员收到班长亲自下达的撤销警戒命令后方可撤销警戒,否则严禁撤销警戒。

21、通电后拒爆时,爆破工必须切断起爆器电源、并将爆破母线从起爆器上摘下,扭成短路,再等15分钟后,方可沿线路检查。

22、若迎头积矸没有出完,下一班接班后,出矸过程中班组长要时刻观察迎头情况,当发现岩壁爆破不完整,阻燃胶带没有破碎,底部存在大块矸没有爆出等异常情况时,要停止工作,重点检查工作面是否有拒爆、残爆,若发现拒爆、残爆,经跟班队长核实后向调度室及队值班队长进行汇报,在爆破工的配合下按照程序进行处理,待瞎炮处理后,确认安全方可恢复生产。

23、处理拒爆、残爆时,必须在班组长指导下进行,并应在当班处理完毕。如当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。

24、处理拒爆时,必须遵守下列规定:

(1)由于连线不良造成的,可重新连线起爆。

(2)在拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新 6 连线起爆。

(3)严禁用镐刨或从起爆药卷中,拉出起爆药卷,或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药,严禁将炮眼残底继续加深,严禁用打眼的方法往外掏药,严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼。

(4)处理拒爆的炮眼后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管。在拒爆处理完毕前,严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。

25、爆破结束待确认安全后,跟班队长必须对本班炸药、雷管的实际消耗量和剩余量进行核实,确认无误后在领退单上签字,凡是在爆破材料库没有备份的签字要经过调度室同意。

26、需退回的爆破材料都必须由爆破工分别放入炸药箱、雷管箱并都上锁,钥匙和领退单仍由爆破工保管,爆破工携带雷管箱监护背药工运送炸药到爆破材料库办理退库手续。

(三)凿岩机使用安全技术措施

1、凿岩机司机必须经过正规培训,考试合格后方可持证上岗作业。

2、凿岩作业前,对上个循环爆破后工作面的状况进行全面检查,如有拒爆、残爆情况要及时处理。

3、工作面多台凿岩机同时作业时,严禁相互碰撞。两台以上凿岩机同时作业时,应保持1.2m以上安全距离。

4、凿岩机运转时,严禁进行修理及更换零部件。

5、凿岩时要注意风绳、水绳接头与凿岩机的连接牢固性,防止因震动脱落伤人。

6、凿岩过程中,钎头、钎杆、凿岩机要形成一条直线,确保钻孔时凿岩机不左右摇摆,减少卡钎、断钎事故。

7、开机时一定要做到先供水后供气,停机时先停气后停水,严禁干打孔。

8、凿岩机正常作业时,凿岩机司机应站在凿岩机的后侧面,防止断钎伤人。

9、凿岩过程中,随着机器的推进,炮孔不断加深,气腿行程终止或位置不适,需移动气腿位置时,应一手轻托机器,另一手提起气腿,气腿立即收缩,找好位置,松开扳机,气腿即安装在新的位置。

10、操作时手握凿岩机不能太紧,人不能骑在气腿上或身体压在机器上,防止因断钎造成伤人事故。

(四)其他安全技术措施

1、所有参加2402轨道顺槽施工人员必须认真学习本措施并签字,否则不得参与施工。

2、巷道断面为全岩期间,帮锚起锚高度调整为最下面一根锚杆距离底板不超过500mm。

3、打注锚杆要符合设计要求,锚杆要垂直岩面、托盘要紧贴岩面,螺母要上紧,预紧力达到150N•m,网片要紧贴岩面,按要求绑扎。

4、顶部锚杆失效后,必须在靠近该锚杆眼位附近、钢带两侧各施工一根高强锚杆,若托盘不能紧贴岩面,可采用小木条垫在托盘下保证支护效果。

5、使用风镐、凿岩机及锚杆机时,与风绳、水绳连接必须用标准的U型卡连接好,且U型卡必须插到位,严禁用铁丝或用单腿U型卡代替连接。

6、当有大块矸石(直径大于300mm)时,必须用综掘机割头打碎,才能上胶带输送机,严禁大块矸石及杂物进入主煤流系统。

篇6:煤矿掘进迎头过断层技术的研究

(1) 断层的形成机理。

通常情况下, 当矿井内的围岩受力远远超过其自身强度时, 岩体便会逐渐出现破裂, 这种破裂情况在初始的过程中会呈现出细微的裂隙, 随着外力的作用和时间的推移, 这些裂隙会缓慢发展, 并相互联合, 最终会在岩体上形成一条破裂面, 在破裂面两盘相互滑动之间便会形成断层面。断层主要分为两种, 一种是正断层, 主要是指断层上盘相对下盘沿着断层面向上滑动的断层。这种断层具有以下特点:破碎程度一般不太强烈, 常出现在45°以上的位置处, 并以60°~70°最为常见, 形成的速度较为缓慢, 断层带的发育相对较窄;另一种是逆断层, 具体是指上盘上升下盘下降的断层。该断层的特点是常出现在45°以下, 以30°左右的位置处最为常见, 伴随着强烈的挤压呈现出破碎状态, 断层带的发育相对较宽。

(2) 井下巷道断层的影响。

在煤矿井下的采掘过程中, 断层的存在会对采掘工作面以及巷道的布置造成一定的影响, 为此, 通常都会将落差较大的断层作为采区的边界。而在采区范围以内的断层一般落差都相对较小, 主要以Ⅱ、Ⅲ级断层为主, 但这类断层也会对采掘工作面及回采巷道的稳定性造成非常严重的影响。根据大量的研究结果显示, 断层在采动的影响下极有可能出现活化现象, 这会导致煤层的顶板岩层难以控制, 特别是在采区断层发育特征较为明显时, 其对矿压分布规律的影响更加显著。通常情况下, 在巷道掘进和维护时, 断层下盘最接近断层面的位置处极容易出现冒顶现象。当掘进至断层影响带时, 会出现较大的围岩变形, 这给支护造成了一定的困难。为此, 安全通过并对断层进行有效处理, 对于确保井下安全生产具有十分重要的意义。

2 煤矿井下掘进迎头过断层技术的研究

2.1 断层的判断方法

(1) 在断层相对较小且小于井下巷道的高度或煤层厚度时, 其在巷道的揭露过程中很容易被发现, 此时, 可通过直观判定法来确定断层的具体位置。

(2) 如果断层的实际落差较大且大于巷道高度及煤层厚度时, 那么很难在巷道揭露的过程中准确判定出断层的位置, 此时可采取以下方法确定断层位置:其一, 采用煤岩层对比法来寻找断层, 并对其产状加以判定。按照巷道揭露过程中煤层顶板的实际情况, 确定揭露的岩石为煤层的顶板或是底板, 以此来判定断层的具体位置;其二, 采用标志层法确定断层的产状及其位置;其三, 标高对比法。通过巷道前方及周围标高与迎头标高进行对比, 借此来确定断层产状及其位置;其四, 钻探法。通过在巷道的顶板或底板上进行钻探, 可准确探查出断层的产状及其位置。

2.2 巷道过断层施工技术

(1) 平巷过断层。在对井下水平巷道进行掘进的过程中若是遇到断层, 可采取巷道转弯法来寻找断失煤层。具体方法如下:在水平巷道掘进到某一点时, 突然发现煤层丢失, 经过判定以后确认该断层为一条倾向断层。如果是在断层带岩石的压力较小, 且没有瓦斯及水等威胁的前提下, 那么可以沿着断层进行掘进, 直至进入另外一盘煤层即可;如果是在断层带周围岩石破碎情况严重压力较大且存在瓦斯和水等威胁的前提下, 那么就不能紧贴断层对巷道进行掘进施工, 应当由巷道穿过断层并进入到另一盘岩层以后, 拉开10m~15m的距离, 然后再平行断层走向上通过挖掘石门寻找另一盘煤层。

(2) 倾斜巷道过断层。在巷道掘进的过程中, 当上山或是下山时遭遇断层, 可采取改变巷道坡度法来寻找断失煤层。在过落差小于煤层厚度的断层时, 如果断层落差较小, 可采取挑顶和卧底相结合的办法寻找另一盘的煤层;如果断层的落差较大, 为减少巷道挖掘并避免丢煤, 则可以采用短石门进入到另一盘煤层当中。

(3) 过大断层的方法。当掘进过程中遇到较大的断层时, 如果断层附近的岩石呈现出松软破碎的状况, 若是仍然采用常规的方法和支护措施是很难顺利通过该断层的, 为了能够顺利通过, 可采用注浆法对断层周围的岩石进行加固。具体方法为:在掘进至断层面10m左右的位置时停止掘进, 并安装混凝土止浆垫, 随后对迎头断层10m左右的范围内进行喷浆封闭即可。

2.3 过断层支护

过断层支护是确保安全掘进的重要环节之一, 在实际施工过程中, 可采取以下几种支护方式:其一, 当井下巷道内的顶板为基岩且完整稳定, 而两帮为煤层时, 可以采用矩形锚网喷支护;其二, 当井下巷道全部位于岩层中, 并且围岩比较稳定, 可采取拱形封闭锚网的方式进行支护;其三, 在巷道围岩发生异常破碎或是对顶托煤层进行施工时, 应采用架棚支护;其四, 对于架棚巷道可采用煤矿专用的11#工字钢制作成支架, 棚间距可为1m的对棚或0.8m的单棚, 在墁顶位置处铺设金属网, 并进行可靠连接;其五, 采用锚网喷支护过断层时, 如果是由于卧底造成巷道过高时, 应施工1~2排撑帮柱, 这样有利于确保两帮安全稳定, 避免折帮的情况发生;其六, 当架棚巷道卧底时, 可以采取棚下棚的方式进行支护, 或是在原有的架棚支护不动的基础上, 对棚腿进行固定, 在卧底两帮然后用混凝土进行浇筑, 以此来确保棚腿稳定。

2.4 注意事项

在掘进过断层破碎带时应当注意以下几点:其一, 应遵循敲帮问顶的原则, 并及时凿除悬矸位置处的危岩, 同时应采用前探梁等临时支护技术;其二, 应当尽可能减少空顶距离, 并缩短围岩暴露在环境中的时间, 最好是一次成巷;其三, 应加大支护的强度和密度, 如有必要可采用复合支护的形式进行支护;其四, 若是断层带较为破碎, 在爆破时应当控制好药量, 这样能够降低对围岩结构的震动和破坏;其五, 当煤层位于断层上方且顶煤较为破碎时, 应当采用超前锚杆支护的方法避免顶煤层发生冒落;其六, 应对构造变化带的地质详情进行仔细调查, 并以此为依据制定相应的安全措施和施工方法;其七, 应合理使用防倒棚装置, 避免倒棚冒顶引发安全事故。

摘要:近年来, 随着我国煤炭年产量逐年递增, 煤矿井下采掘作业面也随之向纵深发展。在矿井巷道掘进的过程中, 经常会遇到断层, 由于断层的存在会对正常的掘进工作造成一定的影响, 为此, 必须采取相应的措施穿过断层, 以确保安全高效生产。基于此点, 本文首先阐述了煤矿井下断层的形成机理及影响, 并在此基础上对煤矿井下掘进迎头过断层技术进行研究。

关键词:煤矿,巷道掘进,过断层技术

参考文献

[1]陈艾.复杂条件下大断面煤巷过断层技术[J].煤炭工程, 2011 (4) .

[2]冯文华, 陈景军, 贾坛彬.轻放工作面大倾角俯采过断层技术研究与实践[J].煤炭企业总工程师专题研讨会论文集, 2009 (6) .

篇7:煤矿掘进巷道过断层技术措施探析

关键词:煤矿;掘进;巷道;过断层

中图分类号: TD792 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)36-160-2

0 引言

煤矿区矿井下巷道掘进的时候,遇到断层结构是一种常见的情况,断层矿藏分布也是造成矿采事故的一个重要诱因,而且还在生产记录中名列前茅。近些年来露天煤炭矿藏开采逐渐增加,资源在逐渐减少,深度开采的需求量不断增加,伴随而来的开采条件也逐渐复杂。在开采过程中遇到断层的情况给开采带来了更多的安全生产隐患。所以近些年来在这方面的研究也逐渐增多,如何选择科学合理的办法能够通过断层区,并能有效的保障安全生产,提高开采效率,减少矿藏报废的浪费。这对我国煤炭资源的开采事业长久发展有重要意义。

1 断层出现的原因及影响

1.1 断层形成原因分析

断层是地质的一种常见形态,在不同区域地质结构不一[1],断层只是其中的一种靠地壳变动而形成的土层结构,而煤炭层也是地质的一个部分。煤矿断层的形成主要是土层挤压运动的过程中煤炭层随着土层而断裂的。断层煤矿包含地上和地下两种,地上的一种就形成了露天煤矿,地下的一种就是我们分析的这个地下煤矿层。

1.2 断层对矿山生产的影响

首先断层对巷道掘进进度的影响。在煤矿矿井巷道开采中,如果遇到了断层,则掘进的工作就要停下来,并对断层的情况进行考察,判断断层的稳固程度,是否能继续开采,危险系数以及继续掘进的成本等其他对矿井的经济收入有影响的因素。其次,断层的开采对施工安全有很大隐患,其中的瓦斯、地下水等物质都可以从断层渗透出来,这就有瓦斯爆炸、透水事故发生的概率,对工作人员产生严重的安全威胁。前些年一些煤矿事故的发生,多半是工作人员在面对断层时的麻痹大意引起的。

1.3 断层出现的征兆

煤矿开采巷道掘进过程中在断层出现前,也会有一定的征兆,经过多年的前人总结,大致分为这几种[2]:其一,巷道顶板底板有显著的节理化现象,而且节理化现象越来越明显,则说明距离断层越来越近;其二,煤层顶板和底板的标高在掘进的过程中出现较大程度的变化,尤其是同一煤层顶板和底板在较短距离内发生大幅度变化;其三,煤体硬度出现明显的减弱,煤层破碎量增多,同时滑面也有明显的增多;其四,在煤矿断层的附近会出现褶皱。这些现象都会给开采人员以经验提示,遇到断层了。

2 过断层的方法

为了有效提高矿井的产量,需要对矿井进行深度掘进并且提高开采的效率以及范围,深度掘进则需要面临着各种不同的矿层结构,结构越是复杂,则在掘进的过程中困难越多[3]。这就带来了处理断层及其它危险困难矿层的技术难题。在煤矿开采行业增加对断层技术的研究,保证开采现场能够安全通过断层结构。一般情况下开采人员都是根据断层顶板的坚固程度来采取相应的措施,基本不会对顶板进行破坏,在掘进的过程中要对顶板和底板的坚实程度变化情况进行了解,在未考察情况前不能妄动施工,避免出现安全事故。

2.1 过小断层的方法

在巷道掘进的过程中,会遇到不同程度的断层结构,在三十五米以上的大型断层结构,则可以根据断层考察情况进行针对断层的施工方案,但是较小的断层结构,如何去做是一个难题,按断层施工则耗资大,得不偿失,不按断层结构方案施工,则影响安全作业无法通过,针对小断层结构我们来做以下两种方案。

2.1.1 后退挑定法

这种方案可用于煤层上移的情况,也就是开采方向上的煤层比正在开采的煤层上移了。可先后退一段距离,然后再将顶板上挑,挑至断层顶面,让巷道的底部刚好在断层顶板,这样在保证支护结构稳定之后再继续向前掘进,如图1所示:

2.1.2 后退卧底法

这种方案主要用于当挖掘到断层且断层是在下方时,可以将巷道向下延伸,采用卧底的方式,将巷道的底板延伸到刚好煤层的上层,然后再将巷道加固稳定,即可进行挖掘开采,如图2所示。

2.2 过大断层的方法

在巷道掘进过程中一般三十五米以上的即可称作是大断层,在通过大断层的时候一般以先导硐后注浆的方式来处理。我们可以在小断面过后,按照巷道成型后1.5米的距离来设计断面轮廓线,这样在巷道内的距离可以保持在两米,然后再加以钻孔注浆进行加固。在施工结束前,需要安装一个混凝土止浆垫,这个止浆垫在断层面10米左右的距离为宜,最后在巷道内需要进行喷浆封闭,喷浆封闭需要在10米的范围内。然后在其周边进行打孔注浆处理,需要根据实际的坚固程度来判断喷浆的深度和密度。

3 巷道掘进过断层的技术措施

3.1 前期准备阶段的技术措施

首先是指定方案[4],根据实际勘察情况来确定该情况可以由哪些部门安排相应的技术人员进行处理,由技术人员确定施工方案,并将指定好的方案给审核部门进行确认后,由组织安排人员监督实施。其二,在施工到距离断层位置大概20米的距离时,需要降低掘进速度,改为边勘察边施工的方式,根据勘察结果实时调整施工细节,这样可以在施工过程中收集到相关防突钻孔的各类数据,将这些数据反馈给生产部门根据断层的真实情况再进行调整方案及施工进度。其三,在掘进过程中要注意对于断层厚度的变化,如发现异常变化的情况,要停止施工,重新勘察现场情况,主要是对瓦斯以及地下水的情况进行详细考察,并在考察结果出来后迅速指定相应的措施方案。其四是在巷道掘进前要对卸压孔与探孔工作进行开展,因为这个工作对于掘进工作非常重要,所以要安排专业人员进行检查,并实时记录施工进展过程中的巷道变化情况,将煤层及矿石层的特性及时上报,做好防突及通风工作。另外在钻孔挖掘过程中要严格遵守巷道掘进的技术要求,避免巷道的质量出现风险。在钻孔过程中容易出水,要对出水的部位进行详细记录,并立即报相关部门采取相应措施。

3.2 掘进施工阶段的技术措施

第一,巷道掘进在断层面进行施工作业时,必须严格遵守“边探边掘”的施工原则。在钻探时,每次探测都应超前掘进工作面2m以上,若探测煤层厚度超过2m,则应先停止掘进作业,实施钻孔卸压作业。当探测到断层距离掘进工作面不足5m时,则应停止所有钻孔作业,实施相应的过断层措施;第二,断层落差超过煤厚一半厚度而低于煤层1倍厚度,则应先在本盘煤层顶板0.5m处向另一盘煤层钻设8个深度20m的卸压钻孔,随后依据断层煤厚挖设另一组钻孔,确保其能控制到断层面之后5~10m的煤岩层,钻孔间距为2~2.5m,每排钻孔数量以3~4个为佳;第三,断层落差超过煤层1倍厚度,则在进行钻孔卸压作业时应依据施工倾角的改变进行。通常而言,卸压钻孔应选择距离断层面3m以上的位置进行作业,并依据浅探钻孔探明的具体情况来确定应钻设的卸压钻孔数量[5]。

4 结束语

工业发展迅速,煤炭需求量也逐渐提高,对煤矿的开采需求量也在随着逐渐增加,为满足使用,一方面需要增加对于矿井深度的开采,一方面需要加快开采速度。煤炭开采本就是一个危险系数非常高的行业,在工作量不断加大的情况下,需要采用科学的办法去对矿藏情况进行加固,预防安全问题的发生,尤其是在过断层的过程中。只有保证了安全生产才能获得更多的煤矿,保证煤矿行业的可持续发展。

参 考 文 献

[1] 王齐泉,闫国虎.煤矿掘进巷道过断层技术措施[J].科技创新与应用,2014,05:104.

[2] 申家志.巷道掘进过断层方法及技术措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2014,09:129-130.

[3] 徐苏翔.煤矿掘进巷道过断层技术探讨[J].能源技术与管理,2014,06:70-71.

[4] 崔磊.煤矿掘进巷道过断层漏顶区域施工技术探析[J].广东科技,2014,22:121+125.

篇8:过断层掘进迎头管理措施

1 断层形成的机理和影响

1.1 断层形成机理

断层是地质构造运动中发育最为广泛、最为常见的构造带, 断层的存在破坏了煤岩层的连续性和完整性, 在断层附近往往存在一定范围的围岩破碎带。断层的形成主要受地壳运动所产生作用力导致, 若该作用力超过煤岩层自身强度则可使煤岩层出现裂错而形成断层。随着裂错的持续发展, 便形成一条破裂面, 破裂面两盘出现相互运动, 若上盘相对上升、下盘相对下降形成逆断层, 若上盘相对下降, 下盘相对上升形成正断层, 若两盘沿破裂面走向水平滑动形成平推断层。

1.2 断层对开采造成的影响

对煤矿而言, 断层的存在会对工作面和巷道的布置造成一定影响, 特别是对于落差较大、结构复杂的断层而言, 甚至会影响工作面和巷道的布置[3]。因此, 在处理大断层时, 往往会将其作为采区边界, 或者绕行掘进和开采。在工作面范围内的断层一般较小, 但对于工作面巷道掘进影响较大。这类断层的存在会对巷道稳定性造成较大的影响。由开采实践可知, 断层会导致其附近的顶板出现弱化、破碎, 在矿山压力作用下会造成岩层活化, 引起安全事故的发生。开采实践发现, 断层下盘接近破裂面附近区域控制和维护较难, 容易出现顶板冒漏现象发生, 同时顶板破碎带若不采取有效措施进行加固也会造成巷道失稳。因此, 加大断层勘察, 掌握其发育特征, 采取合理的方法和措施通过断层是确保矿井巷道掘进和开采的关键。

2 过断层存在常见问题

2.1 断层的复杂性

单一断层的存在往往对巷道掘进影响较小, 可采取合理的方法和措施确保掘进施工正常进行。但随着矿井的延伸, 或者受到周边大的构造应力影响作用, 在掘进过程中会遇到各种断层, 大小断层相互作用, 不同断层交错等, 这直接影响到对断层情况的判断难度, 给掘进工作带来一定的难度。

2.2 停复工措施的不合理

断层存在一定的复杂性, 给巷道掘进工作带来了一定难度, 在进行断层勘察、排查隐患过程中会存在多次暂时性停工。在停复工措施编纂过程中, 各相关科室协调不合理, 致使爆破点选择、支护形式的确定、排查隐患的归属性等不尽统一。这样往往会造成重大隐患漏洞的产生, 极易造成顶板冒漏伤人事故的发生。

3 过断层的主要方法

掘进巷道过断层时需根据巷道顶板条件、围岩物理特性来选择合适的方法, 同时还要考虑到运输机、综掘机等设备的衔接性, 确保在过断层时不致影响掘进工序。根据当前矿井巷道掘进经验, 对于过断层一般有导硐、挑顶、卧底和挑顶卧底等四种方式, 在选择时还需考虑到断层的落差、倾角和影响范围等。现根据断层规格进行过断层方法分析: (1) 对于落差超过35m以上的断层一般会提前处理, 如绕行通过;在过稍小的断层时可通过导硐注浆通过, 即先以小断面过断层, 然后在巷道内一定间距按照设计断面轮廓线适当间距布置注浆钻孔, 通过注浆达到提高围岩整体性和强度, 在施工至断层破裂面10m左右时安装混凝土止浆垫, 然后对掘进迎头前方10m内的巷道喷浆封闭, 360°范围内打设注浆孔, 进行加固后再掘进直至通过断层; (2) 对于一些落差较小的断层而言, 主要根据巷道顶板、围岩状态、煤层厚度等情况确定过断层方法;当断层破裂面造成煤层上移时, 可通过后退式挑顶法使巷道顶板到达断层下盘煤层顶板, 然后通过架棚、锚杆等支护工具控制巷道顶板, 带支护稳定后可继续掘进;当断层造成煤层下移时, 可采用后退式卧底法至破裂面使巷道顶板达到煤层顶板, 然后通过架棚、锚杆等支护工具控制巷道顶板, 带支护稳定后可继续掘进。

4 过断层的安全技术措施

在巷道掘进施工前, 需对巷道布置的区域地质情况进行详细勘察, 对勘察所得结果组织由专管领导带领的专业技术人员进行分析和研究, 根据实际做出掘进过断层的施工作业方法和安全技术措施。在巷道掘进施工过断层前, 需严格遵循敲帮问顶制度, 及时发现和处理存在的问题和安全隐患。在巷道过断层过程中, 尽量一次施工, 避免巷道无支护状态下的围岩暴露时间过程, 及时给予支护, 确保支护方式的合理性和支护质量, 这样才能有效对顶板形成支护作用, 避免顶板事故的发生。巷道过断层的支护方式是否合理, 是安全过断层成功与否的关键;在选择支护方式时需根据围岩物理特性和围岩承载能力进行确定, 一般可根据情况使用锚杆支护和架棚支护;锚杆支护可使围岩形成统一整体, 增强顶板围岩的自承载能力, 控制顶板离层和冒顶发生;架棚支护可有效避免顶板冒顶的发生, 可根据实际情况适当缩小或加大棚距, 使用架棚支护时做好棚子防倒措施, 确保棚子稳定性。需爆破时, 应合理选择爆破点, 合理确定爆破参数, 对用药量严格控制, 适当降低槽眼位置, 控制好爆破产生的振动破坏力不致影响掘进巷道的围岩支护和顶板安全。在过断层时, 若顶板破碎较严重, 可采取注浆方式进行顶板加固, 确定合理的注浆方案, 选择合理的注浆设备和注浆材料, 严格按照注浆方案进行注浆, 直至达到注浆效果为止, 然后再继续掘进工作。

摘要:断层是巷道掘进过程中常见的地质构造带, 科学合理过断层是保证掘进工作安全顺利进行的关键。本文阐述了断层形成的机理对当前煤矿巷道掘进工作造成的影响, 分析了过断层常见的问题, 并结合掘进实践制订针对性的安全技术措施。

关键词:巷道掘进,断层,机理,问题,技术措施

参考文献

[1]王齐泉, 闫国虎.煤矿掘进巷道过断层技术措施[J].科技创新与应用, 2014 (5) :104.

[2]况峰.掘进工作面过断层技术简析[J].淮北职业技术学院学报, 20065 (5) :77.

篇9:煤矿掘进巷道过断层技术问题研究

【关键词】沿煤层底板掘进;过断层;安全生产

1.断层对掘进施工的影响

1.1支护困难

当巷道掘进施工遇到不同程度的困难的时候,特别是对于煤巷的掘进工作面遇到有比较难过的断层时,这样会对工作面有很大影响,最终使得工作面的掘进方向发生很大的偏移,这时候必须对工作面的上山进行追煤掘进。众所周知,锚杆支护是一种相对木支护的主动支护,它是煤矿用于巷道支护的最有效的方式之一,在煤矿中得到广泛的使用,锚杆支护的主要作用有利用悬吊理论,将直接顶较为软弱的岩层能够悬挂在相对坚硬的基本顶上,这样能够使得更加稳定坚硬,锚杆顶部用锚固剂锚固好,增强下面软弱岩层的稳定性,从而起到有效的支护作用。如果上部岩层的基本顶破碎,这样会使得悬吊理论失效,同时失去锚杆支护的作用,不能够起到很好的支护作用。巷道顶部得不到安全有效的支护。

1.2影响施工进度及安全

沿掘进施工方向断层造成煤层下移时,必须以下山角度破岩施工追煤掘进。巷道底部容易存在积水,造成底部钻孔易进水,爆破装药困难,爆破效果差,严重影响施工进度。另外,由于底部钻孔易进水,固定刮板输送机尾部的地锚锚固效果变差,容易抬甚至被拉翻,不利于施工安全。

2.案例分析

某煤矿东翼运输大巷北邻东翼轨道大巷,顶板为细砂岩、中細砂岩,胶结较好,比较坚硬;底板为灰白色中粗粒砂岩,较坚硬;煤层以暗煤为主,具镜煤及亮煤,沥青光泽,棱角状-贝壳状断口,条带结构,层状构造,水平层理,外生裂隙发育,密度大,质硬,煤层上部含暗煤成分多,中下部则以亮煤成分居多。巷道掘进至450m位置时,遇到一处正断层,断层落差2.2m,倾角70°,断层面与掘进巷道斜交30°。

2.1断层形成及特点

断层的形成,主要是因为当岩石受力超过其承受力时,产生破裂,形成微隙,当许多微隙连在一起时,就形成一个断面层。断面层两侧会产生滑动,根据滑动的方向,断层可分为正断层和逆断层。正断层:即断层面上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层。特点:产状较陡,通常在45°以上,而以60°左右较为常见。逆断层:即断层面上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。特点:产状一般较缓,大多45°。

2.2断层揭露及过断层方案

东翼运输大巷沿煤层底板掘进,煤层倾角较小,煤层底板为细砂岩,岩石硬度 7.5。巷道施工断面为矩形,掘进宽4.7m、高3.1m。掘进迎头遇一处正断层,断层落差2.4m,倾角70°。根据断层情况,提出如下两种过断层方案:

方案1:退后10m从变坡点处按0腰线破岩掘进,即后退卧底法,以保证运输大巷皮带安装及正常使用,确保巷道不留积水,整体为下山巷道。

方案2:从断层面退后5m挑顶按8°上山掘进,直到遇到煤层底板时再沿煤层底板掘进,即后退挑顶法。

2.3方案的比较与选择

通过沿巷道掘进方向用钻机打探钻及无线电波透视探测技术,确定掘进前方岩石长约40m。

2.3.1方案1优点与缺点

优点:保证巷道整体平直,无起伏,无积水,不需要在巷道中间施工水仓。缺点:退后卧底时,底板岩石较硬,向前掘进破岩较多且破岩掘进距离较长,只有用炮掘代替综掘,用综掘机出渣(矿方无岩巷扒装机等设备)影响出渣速度,从而影响掘进速度,进而影响整个矿井的采掘生产接续计划。

2.3.2方案2优点与缺点

优点:破岩掘进距离较短,影响掘进单进水平的时间较短;雷管、炸药的使用量较少,便于对爆炸材料管理;不需要安装岩巷扒装机等设备。缺点:需要在大巷变坡点处施工临时水仓并安装排水泵;挑顶预计用时8h,影响掘进速度。

2.4方案选择原则

后退卧底法:沿掘进施工方向,断层造成煤层下移时,采取后退卧底法过断层,待卧底掘至断层面时,巷道顶部将恰好达到断层面上盘煤层顶板,锚杆支护用于煤层顶板,从而使锚杆起到应有的支护作用。有效可靠地支护。该方法适合于断层面造成掘进施工方向上的煤层下移时。当卧底至断层面时,巷道的顶部刚好到达断层面的上盘的煤层顶板,可使用锚杆支护顶板,保证支护的稳定之后,便可继续向前掘进。该方法也可用于当断层面造成掘进施工方向上的煤层上移的时候。

后退挑顶法:沿掘进施工方向断层造成煤层上移时,待挑顶掘至断层面时,下盘煤层顶板,继续向前掘进时,锚杆支护用于煤层顶板。从而使锚杆起到应有的支护作用,使断层面附近顶板得以有效可靠地支护。这种方法适合于当断层面造成掘进施工方向上的煤层上移的时候。当挑顶至断层面的时候,巷道的顶部刚好到达断层面下盘的煤层顶板。使用锚杆支护顶板,保证支护的稳定之后,便可继续向前掘进。

2.5方案的确定

根据东翼运输大巷所遇断层实际情况,通过对后退卧底法和后退挑顶法2个方案优缺点进行比较,最终确定采用方案2(后退挑顶法)作为巷道过断层的方案。

2.6效果分析

通过实际施工,在巷道下半部采用震动炮破岩,综掘机装岩出矸,放炮时采用“多打眼,少装药”,减少每孔的装药量,降低因放炮对断层带附近破碎顶板的震动;巷道上半部使用综掘机切割成巷。使用该方法掘进10m后便可沿煤层底板掘进,使用该方案比方案1节省1个月的时间,减少了购买岩巷扒装机的费用,保证了掘进速度,从而保证了矿井的生产接续。

3.提高煤巷掘进进尺

3.1选好转载运输系统

根据综掘机械化作业线主要类型有以下4种:一是掘进机+梭车的作业线;二是掘进机+刮板输送机的作业线;三是掘进机+胶带输送机的作业线;四是掘进机+矿车的作业线。前两种用胶带输送机时运输能力大。而用刮板输送机时变化大、长度较短的条件,两种输送机各有优缺点,要根据实际情况仔细分析论证,不能盲目选用。后两种矿车使用在小型矿井或在输送机运煤系建成之前。连续运输同样要根据实际情况,科学论证,要重视决策的重要性。

3.2炮掘进尺

我国目前煤巷及半煤岩巷仍多数使用钻眼爆破掘进法。正是由于这种掘进技术前期见效快,技术含量又不高,具体的操作工人又较容易掌握,所以,在许多煤矿比较受欢迎。因此,如何有效提高炮掘进尺是实现高产高效矿井一项值得重视和研究的技术,具有进一步推广的价值。要在钻眼爆破的设备和器材上有所保障,目前为减少钻眼产生的煤尘,应提高工人的精神状态,对提高效率和减少人的不安全行为也有益处。就这样可以提高工作效率。由于煤软,尽量不浪费物资和做不必要的运煤。还应当采用保边爆破,使用雷管一次放炮。这样就可以在钻跟爆破这个环节上节省时间,提高工效。

4.结论

通过综合考虑断层的性质、落差大小及矿井接续安排,采用后退挑顶法处理断层,顺利通过了断层段的施工,确保了施工期间围岩的稳定性和施工安全,加快了掘进速度,从而保证了矿井的生产接续。实践证明,在巷道遇断层时,采用后退挑顶法通过断层,成本低、支护效果好,而且施工工艺简单,不失为一种简易且行之有效的方法。 [科]

【参考文献】

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