探斷層實施方案

2021-12-26 06:19:55 字數 2167 閱讀 4773

山西煤炭運銷集團馬家巖煤業****

40101工作面運輸順槽探df2斷層實施方案

地測防治水中心

二〇一六年五月

一、巷道簡介

40101工作面運輸順槽位於井田東南側,其東側為井田邊界,西側和南側均為實體煤,北端鄰三條下山。矩形斷面,掘進寬度4600mm,掘進高度3000mm,掘進斷面13.8㎡,淨斷面12.

76㎡,採用錨網索+鋼筋梯子梁聯合支護。沿4#煤層底板掘進,現已累計掘進至830m處。

40101工作面運輸順槽沿4#煤層底板。巷道掘進坡度0-6°,煤厚6~8m,結構中等,含夾石0~4層,頂板岩性為砂質泥岩、粉砂岩,區域性為砂岩或炭質泥岩;底板為砂質泥岩或中砂岩。

40101工作面運輸順槽掘進至121m(距離回風下山口)處揭露df6正斷層,斷層傾向152°,傾角78°,落差6.5m;掘進至133m處揭露一條落差2公尺的正斷層,斷層傾向152°,傾角78°;掘進至214m處揭露df5正斷層,斷層傾向157°,傾角78°,落差6m。斷層附近頂板破碎嚴重,均為出現斷層導水。

掘進過程中尚未揭露陷落柱等其它地質構造。

40101工作面運輸順槽直接含水層為二疊系下統山西組k4砂岩裂隙岩溶含水層,k4砂岩位於山西組底部,4#煤層頂部,厚度3.87~11.00m,平均8.

60m,間接充水含水層為二疊系下統山西組碎屑岩類

裂隙含水層及石炭系上統太原組碎屑岩夾碳酸鹽岩類裂隙岩溶含水層。

4號煤層頂板山西組碎屑岩類裂隙含水層單位湧水量為0.038l/滲透係數為0.287m/d,富水性弱,k4砂岩為4號煤層直接充水含水層。

4號煤層底板太原組碎屑岩夾碳酸鹽岩類裂隙岩溶含水層單位湧水量為0.0202l/滲透係數為0.1540m/d,富水性弱。

現巷道湧水量為3-5m/h,巷道掘進過程中鑽孔最大湧水量為1m/h,未出現湧水量較大鑽孔,經水質化驗分析,鑽孔水均為山西組k4砂岩裂隙巖水。

40101工作面運輸順槽4#煤層直接頂板為k4砂岩,一般沒有隔水層,底板距k3砂岩約20m,為隔水層,此隔水層岩性主要為砂質泥岩、細粒砂岩互層。

我礦奧灰水水位標高+1132.5m,4號煤層東北部低於奧灰水位,屬於帶壓區,奧灰水頭壓力最大值p=3.053mpa/m,4號煤層底板平均隔水層厚度m=135.

18m,突水系數最大值為t=0.023mpa/m。

40101工作面運輸順槽現掘進工作面底板標高+1015.2m,位於帶壓開採區,底板隔水層厚度136m(根據4#煤層底板隔水層厚度等值線圖得出),奧灰水水頭壓力=2.533mpa/m,突水系數t=0.

019mpa/m,小於底板受構造破壞塊段臨界突水系數0.06mpa/m,突水危險性小。

根據物探成果報告三維**成果,40101工作面運輸順槽預計掘進至960m處揭露df2正斷層,斷層傾向323°~345°,傾角∠82°,延伸長度636m,預計揭露落差0-20m。斷層控制級別為60a28b18c,斷層特徵明顯,為可靠斷層。

為查明df2斷層的傾向、傾角、落差以及斷層附近的水文地質條件,保證安全生產,在40101工作面運輸順槽掘進至900m(yssc24+131m),距離df2斷層60m位置,立即停止掘進,由徐州中礦先進行瞬變電磁超前物探,探明斷層附近的富水性。然後由我礦探水隊進行鑽探作業。

根據《煤礦防治水規定》,探水點到富水區位置最小距離不得小於30m,考慮到40101工作面運輸順槽揭露df5、df6情況(實際位置與三維**位置偏差30m左右),本次鑽探位置布置在40101工作面運輸順槽24號點前131m處。本次鑽探布置7個鑽孔,巷道掘進方向3個,左右兩幫各2個(祥見鑽孔參數列)。若井下瞬變電磁物探成果存在異常富水區,需針對異常區加設鑽孔。

表一鑽孔參數列

圖1 探放水鑽孔與水平面夾角布置圖

圖2 探放水鑽孔橫剖面布置圖

圖3 探放水鑽孔開孔布置圖

本次探放水鑽孔使用外徑為55mm鑽頭,形成孔徑符合探放水鑽孔孔徑不得大於75 mm的要求。由於使用膨脹擠壓式孔口管封孔,所以建議封孔擠壓段長度不小於3m,孔口管必須固定牢固,固管後進行耐壓試驗,並在孔口管上安裝閥門、壓力表和流量表。

圖4 探放水鑽孔結構示意圖

各鑽孔開孔選用φ127mm鑽頭無芯鑽進至孔深3.00m,下入φ108 mm孔口管,為避免孔口管腐蝕,建議孔口管採用耐腐蝕軟管。鑽結構示意圖見圖4。

採用膨脹擠壓式孔口管時,下入孔口管後應做耐壓實驗,待壓力達到3.0mpa時,調整幫浦量,保持壓力1個小時,若孔口管無鬆動、管外無返水,則孔口管固管成功;若孔口管鬆動或管外返水,則應起出孔口管,掃孔後重新固管,直至固管成功;若孔口管無法起出,則封孔後重新開孔。

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