呂忠東
摘 要:文章簡單介紹了一礦在巷道掘進(jìn)時(shí)遇到地質(zhì)構(gòu)造后的響應(yīng)機(jī)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(hù)安全,并實(shí)現(xiàn)了高效快速掘進(jìn)。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(shí)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(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(píng)定分為A、B、C三個(gè)等級(jí)。
A級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):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(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):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(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):未揭露構(gòu)造時(shí),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(jí):立即停止作業(yè),對(duì)外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強(qiáng)支護(hù),同時(shí)匯報(bào)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(xiàng)安全技術(shù)措施,礦分管領(lǐng)導(dǎo)同意后貫徹執(zhí)行。
B級(jí):立即停止作業(yè),對(duì)外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強(qiáng)支護(hù),同時(shí)匯報(bào)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(xiàng)安全技術(shù)措施,同意后貫徹執(zhí)行。
C級(jí):立即匯報(bào)調(diào)度室,礦、井區(qū)、隊(duì)組技術(shù)管理人員于當(dāng)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(hù)參數(shù)和支護(hù)方式,隊(duì)組及時(shí)觀察頂板圍巖狀況,發(fā)生變化及時(shí)提升等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
4 監(jiān)督檢查
地質(zhì)構(gòu)造區(qū)頂板管理評(píng)定為A級(jí)時(shí),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(píng)定為B級(jí)時(shí),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(píng)定為C級(jí)時(shí),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(hù)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(duì)于褶幅、斷距小,對(duì)巷道掘進(jìn)影響不大的褶曲、斷層構(gòu)造,可以直接掘進(jìn)通過,構(gòu)造外圍10m要加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度,在原來支護(hù)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(duì)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(qiáng)巷道掘進(jìn)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(shí)制定具體的施工方法。構(gòu)造外圍10m要加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度,在原來支護(hù)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(shí),要提前或者退后進(jìn)行挑頂(起底)掘進(jìn),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(jī)械化率高、經(jīng)濟(jì)效益好的方式進(jìn)行掘進(jìn)。
5.2 陷落柱
巷道掘進(jìn)遇陷落柱時(shí)支護(hù)方式:
5.2.1 開拓大巷揭露陷落柱時(shí),隊(duì)組先對(duì)工作面及外圍10m進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù);構(gòu)造段支護(hù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況,采用全錨索+套29U型棚支護(hù),支棚支護(hù)段滯后工作面距離不得大于2架棚,循環(huán)進(jìn)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(shí),拉鉤、撐木齊全,構(gòu)造過完后要進(jìn)行噴漿封閉。
5.2.2 15#煤巷道揭露陷落柱時(shí),掘進(jìn)機(jī)截割硬度范圍內(nèi)巖性的巷道,選擇采用綜掘工藝;掘進(jìn)機(jī)截割硬度范圍外巖性的巷道,選擇采用普(炮)掘工藝。隊(duì)組先對(duì)工作面及外圍10m進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù);構(gòu)造段支護(hù)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(hù)方式,當(dāng)頂板基本穩(wěn)定、無淋水和錨索支護(hù)有效時(shí),采用全錨索支護(hù);當(dāng)頂板破碎、有淋水現(xiàn)象或施工錨索難以控制頂板時(shí),要采用全錨索+套棚支護(hù);具體的支護(hù)形式有構(gòu)造領(lǐng)導(dǎo)組制定并在安全技術(shù)措施中詳細(xì)規(guī)定。頂幫支護(hù)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(shí),要對(duì)支棚段進(jìn)行噴漿封閉。必要時(shí)要縮小巷道斷面掘進(jìn)。
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(hù)、錨索+套棚聯(lián)合支護(hù)。當(dāng)原構(gòu)造段未支棚、支棚后礦壓仍發(fā)生變化,支護(hù)破壞時(shí),要進(jìn)一步采取補(bǔ)打大直徑錨索+套棚支護(hù)。
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(qiáng)巖性探測和礦壓觀測。施工隊(duì)組每個(gè)圓班使用錨索鉆機(jī)鉆探,構(gòu)造邊緣處頂板巖性發(fā)生較大變化時(shí)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(yán)格執(zhí)行物探和鉆探措施,每探5米進(jìn)3米。揭露隱伏地質(zhì)構(gòu)造時(shí)立即停止作業(yè),采取物探和鉆探手段,補(bǔ)充構(gòu)造外圍巷道地質(zhì)資料。
7 其它規(guī)定
7.1 對(duì)于構(gòu)造及周圍影響區(qū)圍巖破碎、或有淋頭水時(shí),煤層節(jié)理發(fā)育和松軟煤層,頂板較不穩(wěn)定,難以維護(hù)的,要先進(jìn)行注化學(xué)漿進(jìn)行加固,后再加強(qiáng)支護(hù)進(jìn)行掘進(jìn)。
7.2 巷道冒頂后原則上冒多高錨多高,不能打錨桿錨索時(shí),要采用棚式支護(hù)。采用棚式支護(hù)時(shí),要構(gòu)羅架木接頂,因特殊地質(zhì)條件和動(dòng)壓影響不能接頂時(shí),要鋪設(shè)至少0.5m的緩沖層蓬頂通過,同時(shí)對(duì)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(shí),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(fēng)工區(qū)要加強(qiáng)通風(fēng)管理,做好監(jiān)測監(jiān)控和預(yù)報(bào)工作。
7.5 加強(qiáng)有掘必探工作,對(duì)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(bào)。如果構(gòu)造與含水層有水力聯(lián)系,必須做好疏排工作,隊(duì)組要準(zhǔn)備好排水設(shè)施。