“两探”在21上采区辅助运输上山巷道掘进中的应用

“两探”在21上采区辅助运输上山巷道掘进中的应用

程 ,路

安阳大众煤业有限责任公司  河南安阳 455141

摘要：按照《煤矿安全规程》、《煤矿地质工作规定》、《防治煤与瓦斯突出细则》等相关规定，准确掌握煤层层位，探明地质构造情况，防止误近煤层作业、误揭煤层或地质构造，避免发生瓦斯事故，按照“有掘必探、先探后掘”原则开展瓦斯地质超前钻探工作，明确地质超前探目的及任务，详细收集施工区域及周围的采掘工程状况、煤层赋存状况、构造控制程度、水文地质条件、物探结果、瓦斯赋存情况等资料，制定有针对性的超前钻探设计。

关键词：地质超前探、煤层、地质构造

引言：

21上采区辅助运输上山施工层位位于二1煤层底板北岔沟砂岩，设计工程量508m，经实际探测，钻场顶板距二1煤层底板法向距离21.8-24.7m，瓦斯地质超前探工程共施工5轮，每轮设计工程量约450m，每轮施工5个钻孔。

一、施工方法：

（一）物探设计要求：探测使用YCS512矿用本安型瞬变电磁仪进行探测，探测期间利用共面偶极进行剖面探测，探测巷道掘进方向范围10-150m，煤层顶板向上30m至底板向下约0-100m范围内。设计探测共分2个方向，每个方向9道，共计18道，按设计方位角向迎头及底板进行勘探，探测角度为+10°、-30°，每15°探测一道，控制距离约150m（探点向前15-20m范围为探测盲区）。

（二）瓦斯超前钻探设计、施工措施及钻探成果要求：

1、掘进工作面瓦斯地质超前钻探前方控制距离原则上不超过100m（定向钻机控制距离除外），巷道两侧帮距不小于15m（煤层倾角大于25°时，巷道两帮距按10m、20m执行）。

2、岩巷超前探测评价超前距不低于20m，循环探查掘进。超前评价距离按有效控制范围确定（巷道前方各方向共同控制范围确定）。

3、钻探设备原则上采用扭矩不小于4000N·m，钻杆直径不小于Φ73mm，钻具组合合理。

4、矿井地测部门应与设计、生产、防突、通风、施工单位等部门交流沟通，统筹设计、合理安排瓦斯地质超前探施工。因参数测定等工作需要一孔多用的，相关部门应提前做好准备，在设计中进行明确。

5、矿井地测部门负责编制瓦斯地质超前探设计，施工单位负责编制作业规程或安全技术措施，矿总工程师组织安检、地测、通防、生产、机电、调度等部门会审、批准后实施。同时报上级公司安检部门、地测部门备案。

6、矿井每轮次施工探测工程前，应对施工地点标高进行精确测量，为探测资料分析提供依据。

7、瓦斯地质超前探钻孔施工应遵守如下原则：先施工预掘巷道正前方钻孔，后施工巷道上方、两侧和底板钻孔；先施工距煤层或构造较近钻孔，后施工距煤层或构造较远钻孔；各矿井可根据工作面条件自行调整施工顺序。

8、瓦斯地质超前探钻孔布置应以科学合理、安全可靠，经济节俭、便于施工、一孔多用为原则。

9、预掘巷道正前方沿煤层布置1个钻孔，两侧沿煤层各布置1个钻孔，探查煤层及构造等。

附图1 超前探布孔设计平面图

10、近煤岩巷超前钻探钻孔数量原则上布置不少于5个（每一循环）。正上（下）方布置3个钻孔，上（下）斜左前方、上（下）斜右前方各布置1个钻孔，探查煤层及构造等，钻孔原则上要穿透煤层进入顶（底）板垂深不小于0.5m。底板含水层方向钻孔按《煤矿防治水细则》规定执行。

附图2 底抽巷超前探布孔设计平面图

11、发现断层或其他地质异常情况时可适当增加钻孔，准确查明地质真实情况。岩巷超前钻探钻孔必须全孔带压封孔。

二、地质、瓦斯地质及水文地质因素分析

（一）地质：根据超前探测钻孔施工结果，结合以往周边巷道超前探测资料及已施工巷道实际揭露情况综合分析，本次探测基本探明了该区域掘进前方二1煤层赋存情况、构造发育情况以及巷道与二1煤层的空间位置关系；控制范围内煤层赋存稳定，无断层、陷落柱、褶曲等地质构造。

（二）水文地质：本轮施工钻孔施工过程中均未发现有出水现象，结合三维地震勘探资料、周边巷道实际揭露情况及本区域水文地质情况综合分析，该区域水文地质条件简单，底板隔水层厚度大于安全隔水层厚度，无水害威胁，预计在掘进过程中局部围岩裂隙发育地段会出现顶板淋水现象，对巷道掘进影响较小。

（三）瓦斯地质：掘进区域煤层赋存较稳定，无断层、陷落柱、大型褶曲等地质构造。预计掘进期间煤层瓦斯可能沿裂隙溢出进入工作面，二1煤及煤线距设计巷道小于10m地段施工单位加强超前探查工作。

三、结论

（一）巷道施工层位位于二1煤层底板北岔沟砂岩，探测区域煤层赋存较稳定，无断层、陷落柱等地质构造。施工钻孔控制地段沿掘进方向煤层厚度3.5～4.0m，煤层视倾角0°18′下山，巷道顶板距二1煤层底板法向距离24.6～24.7m。二1煤层底板向下19.7～21.0m范围内发育一92煤，厚度约0.2m。

（二）通过对钻孔测斜发现，钻孔在钻进过程中出现偏斜现象。

（三）超前探测钻孔及21上采区集中运输巷探测钻孔已控制设计巷道计划施工区域、两帮不小于15m范围内煤层赋存及构造发育情况。根据《防治煤与瓦斯突出细则》、地质超前探管理规定要求及钻探数据，结合三维地震勘探资料、掘进期间实际揭露情况综合分析，21上采区辅助运输上山已全面控制，控制范围内无断层等地质构造，施工单位可以自YH0测点前4.8m处（21上采区回风巷对应设计巷道位置）按照巷道设计方向及坡度掘进。

参考文献：

[1]《煤矿安全规程》[M].北京：应急管理出版社，2022

[2]《煤矿防治水细则》及《煤矿防治水细则专家解读》[M].北京：煤炭工业出版社，2022（2018年版）。

[3]《综合地质超前探在煤矿应用研究》[J]：勘探与测绘，2015（09）

[4] 《浅谈综合超前地质预报在施工中的应用》[J]：陕西水利，2020（09）

作者简介：

程路（1988.11—）男，汉，籍贯：河南淇县人，本科，安阳大众煤业有限责任公司，职称：工程师，研究方向：目前从事煤矿防治水工作。