邻近超大断层巷道施工期间水害综合探查技术研究与应用

28岩石集中巷邻近F10大断层(落差110 m)进行施工,如何解决施工区域的断层水害问题,通过采用"物探先行→钻探验证(水质化验分析)→底板注浆加固→物探复勘"的综合水害探查技术,来分析该断层导水情况,以防治断层水害,保证巷道在邻近大落差断层情况下顺利布置28岩石集中巷采掘接替巷道。该项目的成功应用将为其他矿井邻近大落差断层布置巷道提供参考依据,同时该项目主要采用综合探查方式查明大落差断层水害威胁情况,可为制定邻近大落差断层布置巷道施工期间水害综合治理技术标准提供参考价值。     

矿井中部大型断层探控技术研究与应用

F10大断层(落差10～110 m)为矿井的中部大断层,为了解决邻近该断层巷道施工期间的断层水害问题,通过在26煤巷进行槽波地震探测对F10大断层的赋存情况进行探查,然后在26岩石集中巷施工探查云盖山断层钻孔进行钻探验证,对槽波物探结果进行检验,通过采取这种探控技术,来分析该断层的赋存情况,留设相应的断层保护煤柱,以防...     

煤矿井下定向钻进技术探查断层应用研究

地质构造对煤矿的安全生产工作具有重要影响,超前探明并了解地质构造的发育情况,能够优化矿井采掘巷道的布置方式,减少煤炭资源的浪费,避免采掘和生产接替工作的延误。唐家会煤矿6号煤层为赋存稳定、开采面积大的特厚煤层,该井田内构造复杂,断层较多且断层落差较大,对工作面的采掘布置和安全生产有重要影响,断层位置的超前探查具有重要意义。煤矿井下定向钻进技术具有有效距离长、轨迹可精确控制等特点,采用该技术能够远距离超前精准探查断层位置和落差,在一个钻场内施工远距离定向长钻孔主孔及多分支孔,准确控制断层位置及断层落差。通过定向钻孔探查验证,确定DF008断层存在,综合落差约13m,为该区域采掘工作面的超前布置和安全生产提供了准确依据。     

TEM矿井瞬变电磁仪在高河煤矿的应用

为了有效预防水害事故发生,落实"物探先行,钻探验证,化探跟进"的综合探测原则,避免巷道掘进中直接揭露含水构造,根据高河煤矿现场巷道施工情况,在该矿井下南翼回风东大巷迎头位置采用矿井瞬变电磁探测技术进行超前探测,对该迎头外侧的富水性分布进行了分析,为巷道掘进提供了地质资料。     

综合探测技术在煤矿断层探测中的应用研究

为了探测出煤峪口矿81022工作面断层构造情况,采用综合探测技术进行探测。使用槽波地震探测技术,根据巷道揭露以及井下资料的综合分析,探测81022工作面断层构造,将探测结果与电磁波坑道透视探测结果进行对比,并进行定向钻探验证。结果表明:工作面内有不分叉的岩墙,一个岩墙的左边是一条落差为0.8 m的断层。综合探测技术可有效探测各种地质断层构造及异常体。     

大断面巷道机械化掘进过断层群技术

为确保大断面巷道安全快速通过落差超过17m的大断层群,满足矿井正常生产接续要求,大柳塔煤矿针对施工难点,根据断层预测情况确定巷道爬坡位置,采用连采与综掘分巷同掘的施工工艺,同时采取锚网索联合快速支护方法,实现了25.2m2大断面巷道机械化掘进过大断层群(最大落差为17.9m)技术,为大断面巷道机械化掘进过大断层提供了施工经验。     

新景矿15030工作面回风巷反射槽波地震探测研究与应用

山西新景矿煤业有限责任公司为了提前探测15030回风巷两侧地质构造(现象)赋存情况,以及其对工作面布置的影响程度,为工作面顺槽巷道的布置及其安全回采提供可靠资料依据,经研究决定在15030回风巷向东、西两侧及切巷开展反射槽波勘探施工。提前探测15030回风巷左侧区域落差大于1/2煤厚的断层2条,以及其对工作面布置的影响程度,为工作面顺槽巷道的布置及其安全回采提供可靠资料依据。     

蒙库铁矿884m主运输平硐断层综合探测

蒙库铁矿矿区处于克兰复式向斜与巴拉额尔齐斯复式背斜的接合部位,褶皱和断裂较发育。矿山开拓系统采用竖井-平硐-主斜坡道相结合的方案,在884 m水平主运输巷道掘进施工时遇到了断层破碎带、软弱夹层、岩体空洞、大型含水体等不良地质体。为准确掌握巷道掘进前方是否存在断层、断层具体位置及空间形态特征,应用综合探测方法,即在地表采用"工程地质测绘+氡气测量+CSAMT"的垂直综合探测,在地下巷道内采用"掌子面素描+TSP+GPR"的水平综合探测,对884 m主运输巷道掌子面前方断层进行了探查,为矿山安全开采提供了保障。     

蒙库铁矿884 m主运输平硐断层综合探测

蒙库铁矿矿区处于克兰复式向斜与巴拉额尔齐斯复式背斜的接合部位,褶皱和断裂较发育.矿山开拓系统采用竖井-平硐-主斜坡道相结合的方案,在884 m水平主运输巷道掘进施工时遇到了断层破碎带、软弱夹层、岩体空洞、大型含水体等不良地质体.为准确掌握巷道掘进前方是否存在断层、断层具体位置及空间形态特征,应用综合探测方法,即在地表采用“工程地质测绘+氡气测量+ CSAMT”的垂直综合探测,在地下巷道内采用“掌子面素描+TSP+ GPR”的水平综合探测,对884 m主运输巷道掌子面前方断层进行了探查,为矿山安全开采提供了保障.     

地质构造复杂地段岩巷掘进过断层技术实践

地质构造是影响矿井安全生产的重要因素之一,在断层构造发育、落差大、断层带破碎的条件下,其对巷道掘进影响尤为突出。在综合分析鹤煤十矿15采区地质及水文地质复杂条件的基础上,通过采取物探先行,钻探验证,技术保障施工技术,及时调整了支护方式。实践证明,该施工技术保证了岩巷掘进顺利穿过断层。     

复杂地质条件下工作面缩面开采技术研究

针对车集煤矿2614工作面里段回采期间受大落差断层影响,机尾段平均坡度超过15°且大面积破硬岩,存在爆破工程量大、推进速度慢、开采成本高、矿井产量紧张等问题,结合矿井实际生产情况,制定了工作面缩面开采技术方案,研究了煤巷快速掘进技术,并对工作面收尾及回撤方式进行了创新应用。结果表明,2614改造回风巷煤巷掘进工期缩短20 d,工作面收尾推进度减少3 m,机尾大坡度段回撤作业面支护可靠,使得改造工作面提前22.5 d实现正常回采,大大缓解了矿井产量紧张局面,同时工作面改造后技术经济效益显著提升,为类似地质条件下工作面缩面开采提供了实践参考。     

特厚综放工作面过断层防治水技术体系实践

为解决巨厚砂岩含水层影响下特厚煤层综放开采过断层水害防治的技术难题,以彬长矿区孟村煤矿首采面揭露的断层为例,采用槽波勘探CT成像、井下钻孔高位探查的手段对断层展布、含导水性和水害威胁进行了研究.针对该断层展布长、落差大、水害威胁严重的特点,研发了留设限高保护带、超前注浆加固、采空区涌水滞后分流等水害"A+B"综合防治技...     

大埋深孤岛工作面过断层带回采技术研究

车集煤矿2608工作面回采期间机尾相继揭露DF₀₅₅（78°∠60°H=5 m）、F₂₆₀₈-7（76°∠65°H=3.5 m）、F₂₆₀₈-6（78°∠50°H=1 m）、F₂₆₀₈-5（81°∠40°H=0.5 m）断层,受断层带影响工作面12°仰采推进,煤层呈阶梯状错断、顶板节理发育,且回风巷36U弧形棚支护段钢棚变形严重、巷道大采高段超前支护困难,严重制约工作面安全生产。结合矿井实际生产情况,研究制定了工作面回采层位调整、巷道替棚、挑顶、绞顶施工方案及过断层带支护保障技术体系,确定工作面在DF₀₅₅断层上盘断层面以下5架范围内提前挑顶、起溜,限定起溜幅度100～150 mm/0.6 m,挑顶段增幅1架/1.8 m,回风巷替棚、挑顶施工14 m、绞顶施工32 m。结果表明:工作面机尾过断层带期间回采层位与回风巷层位基本一致,工作面防片帮、防掉顶措施科学有效,回风巷超前及端头支护衔接有序,安全出口畅通,实现了复杂地质条件下工作面安全高效开采。     

复杂地质条件下预应力注浆锚索全长锚固技术研究与应用

随着煤矿开采深度的不断加大,深部支护的矛盾逐渐突出。针对平煤矿区某矿-700 m高位瓦斯巷掘进支护过程中随着地应力的不断增大、施工中支护难度加大的实际问题,采用不同的注浆材料可以改变岩土结构及力学性质的理论方法,进行了注浆锚索锚注支护机理及施工工艺的研究,并通过采取“注浆＋中空注浆锚索联合支护”施工技术,解决了深部软岩掘进巷道缩帮、缩顶、蠕动变形的技术难题,有效提高了深部围岩的抗压强度和自承能力,从而改善巷道的区域稳定特性。实践证明,采用锚注支护,可以有效控制软岩巷道深部围岩的变形与破坏,增强巷道的稳定性,取得了良好的支护效果,改善了现场支护环境,为同类工程施工提供了技术借鉴。     

段村雷沟铝土矿新中段开拓施工方案优化

段村雷沟铝土矿新中段开拓工程量大，工程地质和水文地质条件复杂。为加快施工进度，节省工程成本，对基建期开拓巷道施工过程中存在的主要问题进行了分析，结合矿区水文地质条件研究成果，提出生产期将新中段开拓巷道由脉内布置改为脉外布置、引进高密度电法加强超前探水、开拓与采准工程协同推进、选用配套设备实现一次成巷等优化措施，通过实施可有效地减少巷道支护率，加快中段开拓施工进度和保障施工安全，对同类矿山有着重要的借鉴意义。     

突出矿井岩巷大断面综掘机快速掘进工艺优化与应用

为稳步提升矿井岩巷单产单进水平,加快掘进速度,缓解工作面接替紧张局面,针对深井高地应力、三软复合围岩等制约因素,通过科学分析,对施工工艺、支护设计、运输系统、劳动组织等进行重新优化,制定了针对性解决措施,研究符合特殊地质条件下岩巷大断面综掘机快速掘进技术,最终实现最大限度平行作业,发挥大功率综掘机重装优势,有效减少了岩巷掘进及支护成本投入,提高了巷道单进水平,缓解了采掘接替紧张的局面,为矿井顺利采掘接替提供了基础保障,同时瓦斯治理巷道的提前完工,为灾害治理提供了有效的时间及空间,为类似地质条件的矿井在岩巷大断面综掘机快速掘进技术方面提供了借鉴。     

富水煤层巷道掘进探放水技术应用研究

陕北地区矿井煤层内大量出水较为罕见,榆横矿区袁大滩煤矿在2号煤层巷道掘进过程中,发生了大量煤层出水。根据矿井及巷道水文地质条件分析,确定主要充水水源为2号煤层的煤层水,充水通道为巷道掘进的塑性区和煤层内原生裂隙;结合现场实际和施工设备等因素,提出了“长短结合、长钻探查、短钻疏放,保证安全”的探放水思想,对该水害进行探放水工程设计;依据科学的技术与研究,保障了矿井的安全生产,同时也为未来矿井防治水工作提供一定的数据支撑和理论基础。     

高应力回采巷道底鼓机理及治理技术

赵固矿区回采巷道在高地应力和采动叠加支承压力的共同作用下,超前支承压力影响范围达到160 m,造成泥质底板和碎裂煤帮变形严重,围岩变形量大,底鼓量达到400 mm以上,导致大量巷道返修。大采高沿底掘进巷道为挠曲褶皱性底鼓;上分层沿顶板掘进巷道为挤压流动性底鼓。提出了赵固矿区回采巷道底鼓的治理策略,即“强帮、控制顶角和底脚、强化底板、适度卸压,底板采用自钻式注浆锚杆”,并给出了支护方案。自钻式注浆锚杆具有可接长、自锚固、自钻进、主动支护、可注浆和柔性支护的特点,是控制巷道底鼓的有力支护手段。矿压观测表明,采用自钻式注浆锚杆加固巷道底板,能够有效控制巷道底鼓。提出的底鼓控制方法可以为类似条件巷道围岩控制提供参考。     

综采工作面过大落差断层深孔预裂爆破技术

为解决综采工作面遇大落差硬岩断层阻碍推采问题,分析传统过断层方法以及现有研究技术弊端,对过大落差断层深孔预裂爆破技术展开系统研究。针对大落差断层产状不明晰,过断层路径设计不精确的问题,提出了断层产状探测技术,优选断层探巷布置方案,根据其揭露信息建立了断层走向计算模型;针对深孔爆破技术在工作面、运输巷、回风巷不适用的问题,研究预掘爆破巷关键技术,提出了爆破巷布置原则及布置参数计算方法,确定了爆破巷内实施深孔预裂爆破的方案,设计了耳式硐室施工方法,解决了大药量集中爆破难题;基于岩石爆破理论,结合过大落差断层工程特点,针对性设计孔径、孔深、装药量、封堵长度、炮孔布置及爆破振动安全控制,形成了完整的爆破参数选取及计算方法。新巨龙煤矿2302N工作面下平巷揭露综合落差125 m硬岩断层,通过下平巷揭露点依次布置的6个探测孔,探明了断层向工作面延展初始走向,设计了垂直断层走向、沿煤层底板掘进探巷方案以及沿断层下盘煤层底板掘进爆破巷方案;通过实测信息规划了过断层路径,根据路径内断层产状变化划分了8个爆破区域,设计了各区域内爆破布置参数,并借助数值模拟对爆破效果进行了预测分析。应用效果表明,爆破裂隙贯通效果良好,采煤机过断层截齿消耗减少了40%~50%,相比传统过断层方法节省了时间一倍以上。新巨龙煤矿多个工作面均成功完成了过大落差工程应用,在保障工作面高效连续推采、减少过断层成本、保证爆破安全等方面取得了良好的效果。