頂板治理方案

2022-05-30 12:09:02 字數 4915 閱讀 3663

織金縣貴誠煤礦

編制:馬興東

總工程師:馬興東

機電礦長:李博田

安全礦長:宋桂福

生產礦長:張海貞

礦長:王化躍

日期:2023年6月

一、基本概況

(一)礦區地層

礦區內及附近地層出露二疊系上統峨嵋山玄武岩(p3β)、龍潭組(p3l)、長興組(p3c)、大隆組(p3d)、三疊系下統夜郎組(t1y)及第四系(q),茲簡述如下:

1.峨嵋山玄武岩組(p3β),分布於工作區的南西部,出露面積較小。由火山角礫岩、雜色凝灰岩,深灰色玄武岩等組成,具氣孔狀、流紋狀、杏仁狀構造,區域性具粘土巖化、矽化、方解石化、黃鐵礦化。厚0—194m。

屬噴發期上二疊世龍潭早期,與下伏中二疊統茅口組呈假整合接觸。

2.上二疊統龍潭組(p3l),分布於工作區的中部,主要由粘土巖、粉砂質粘土巖、粉砂岩、細砂岩、矽質巖夾厚~薄層灰岩以及煤層等組成,含植物、腕足類化石。本組底部普遍有一層厚度不大的富含黃鐵礦、菱鐵礦、菱錳礦等的粘土巖或含黃鐵礦鮞狀綠泥石巖、鮞狀鋁土巖等為區域性分層標誌。厚200—320m。

與下伏峨眉山玄武岩組呈假整合接觸關係。

3.上二疊統長興組(p3c):分布於工作區的北西角,以海相沉積為主,由灰色中至厚層狀燧石灰岩、泥灰巖、泥質粉砂岩及砂岩組成,距頂2m左右常夾一煤線或炭質泥岩,稱1號煤。本巖組厚一般15—30m。

產蜓科、腕足類化石。與下伏龍潭組呈整合接觸。

4.上二疊統大隆組(p3d):分布於工作區的北西角,由灰色薄至中厚層矽質灰岩、鈣質泥岩夾砂岩及斑脫巖化凝灰岩組合而成,產菊石等化石。厚5——32m。與下伏長興組呈整合接觸。

5.下三疊統夜郎組(t1y):分布工作區的北西角,為濱海——亞淺海台地相碳酸鹽與粘土巖沉積,由灰綠色粉砂質泥岩、粉砂岩,灰、深灰色薄至中厚層泥質灰岩、泥灰巖,灰色厚層鮞狀灰岩等組成。含瓣鰓、頭足、腕足、腹足等及植物類化石。

厚239—522m。本組與下伏大隆組為假整合接觸關係。

6.第四系(q),主要分布在溝谷及山坡低窪處,為沖積砂礫。殘坡積角礫亞粘土。粘土層組成,一般厚0—5m,最大15公尺。與下伏地層假整合或不整合接觸。

(二)構造

本區大地構造位置處於揚子準地台次級構造單元黔北台隆之遵義斷拱貴陽複雜構造區。井田位於nne向的老熊坡——化起複式背斜南端nw翼上。

礦區總體為單斜構造,地層走向北東,傾向北西,地層傾角10°—15°,一般傾角為14°。區內末發現褶曲,在礦區北界約300公尺左右有一條近ew 向區域性斷層,井下小斷裂較發育,綜上所述,本礦區總體為一傾向nw的單斜構造,傾角平緩,構造複雜程度可暫定為簡單。

(三)煤層

礦區內主要含煤地層為上二疊統潭組,屬晚二疊世龍潭期,以一套以泥岩至細粒碎屑岩為主,夾少量碳酸鹽岩和煤層(煤線)組成,為淺海至濱海平原沼澤相的海陸交互相含煤沉積岩系,一般厚200—320m,礦區內為315m左右。根據岩性,巖相和含煤特徵,可分為上、中、下三段:

龍潭組上段(p3l3):以粉砂岩、細砂岩、泥岩為主,夾石灰岩及煤層,含層位較穩定的海相灰岩標誌層數層。含煤4—8層,6號煤為區域性可採煤層,其餘為零星可採或不可採。

生物化石以動物化石為主,少量植物化石碎片。厚60—90m,一般厚約75m;龍潭組中段(p3l2):以粉砂岩、細砂岩及泥岩為主,夾菱鐵巖及煤以及較為穩定的矽質灰岩,海相成分極少。

產少量動物化石。含煤8—14層,m14、m16為可採煤層,其餘為零星可採或不可採。生物化石以盛產儲存完好的植物化石為特徵。

一般厚約140m;龍潭組下段(p3l1):主要以淺海、瀉湖海灣——濱海相的砂泥岩、矽質岩及碳酸鹽岩、煤層(煤線)沉積組成。含煤7—13層,m23為區域性可採煤層,其餘為零星可採或不可採。

生物化石以動物化石為主,少量植物化石碎片,一般厚約100m。各煤層主要特徵如下:

m14煤層:位於龍潭組(p3l)第二段(p3l2)上部,其底距m16煤頂10m。煤層頂部10m左右為標三上灰岩層,煤層底部約10m左右為標四灰岩層,區內由7個老硐工程控制。

m14煤層直接頂板為粉砂質頂巖,間接頂為標三下灰岩,直接底板為泥岩。煤為黑色,碎塊狀構造,由半暗及半亮型煤條帶組成,結構簡單。煤層平均傾角14°,一般含夾矸0.

1~0.2m,煤層厚度為1.92~1.

97m,一般在1.95m左右。頂板為灰色粉砂質泥岩,底板為灰色泥岩,屬較易冒落頂板和較易地鼓底板。

m16煤層:位於龍潭組(p3l)第二段(p3l2)下部,其底距m23煤頂30m。煤層上部約65m左右為標五灰次巖。

區內由7個老硐工程控制,煤層直接頂板為粉砂質泥岩,底板為灰岩。煤為黑色,條帶狀構造,為半暗及半亮型煤條帶相間組成,煤層結構較簡單。煤層平均傾角14°,煤層厚度為1.

85——2.10m,一般在2.06m。

頂板為粉砂質泥岩,底板為灰岩,屬較易冒落頂板的煤層。

m23煤層:位於龍潭組(p3l)第三段(p3l3)下部,區內由7個老硐工程控制。煤為黑色,條帶狀構造,為半暗及半亮型煤條帶相間組成,煤層結構較簡單。

煤層平均傾角14°,平均煤層1.83m。頂板為粉砂質泥岩,底板為灰岩,屬較易冒落頂板的煤層。

(四)煤層頂底板條件

1、鬆散岩類工程地質巖組:由第四系(q)殘、坡積成因的含碎石、砂之粘土及耕植土組成,分布於窪地中,面積小,分布零星。該工程規劃許質巖組強度及穩固性均較差,若遇水充盈,其強度和穩固性更差,常產生小面積崩落、垮塌。

2、軟質岩類工程地質巖組:主要為龍潭組(p3l)、夜郎組(t1y)砂、泥岩等碎屑岩組成,在勘查區內大面積分布。該巖組結構疏鬆,新鮮岩石強度大,穩固性較好,但抗風化力差。

風化後多變為碎塊及砂粒,其強度及穩固性迅速降低,較易垮塌。

3、中硬岩類工程地質巖組:主要由長興組(p3c)、峨嵋山玄武岩組(p3β)的灰岩、玄武岩組成,在勘查區內大面積分布。該巖組結構緊密,岩石強度較大,穩固性較好,抗風化力較強。

區內除第四系(q)為土體外,其餘各工程地質巖組均為岩體,其結構面為原始沉積結構面,未見大的斷層和密集成帶發育的構造節理面,岩體穩定。在各工程地質巖組表層雖常見風化次生裂隙,但裂隙延深均較淺(僅25m左右),各工程地質巖組內風化夾層、次生泥化夾層僅在區域性地段見到,因此認為,區內岩土工程地質條件較好。

限於條件未取樣測試煤層頂、底板的物理、機械性質,僅根據觀察坑道、小窯並訪問當地老窯工知:區內煤層頂板多為砂岩、粉砂岩或泥質粉砂岩,一般較穩固,底板則多為粘土巖,遇水後常易產生膨脹、底鼓現象。

由於掘井巷道為斜井,岩層及煤層產狀在10o—18 o之間,加之岩層多為薄—中厚層狀碎屑岩類岩石,節理發育,隨著開採範圍的逐漸擴大和空頂面積逐漸增大,頂板和兩幫岩石由於應力的重新分布發生某種變形,以致在某些地段出現裂縫,同時岩層的節理也在壓力作用下逐漸擴大。在此情況下,頂板岩石的完整性就被破壞,隨後出現頂板的下沉彎曲,裂縫逐漸擴大,從而就可能發生岩層破裂和冒頂及危岩掉塊。為了防止掘進工作面的頂板冒落,必須使用永久支架與掘進工作面之間的距離,不得超過3公尺,如果頂板鬆軟,這個距離還應縮短。

在掘進工作面與永久支架之間,必須架設臨時支架。

二、頂板災害防範及治理方案

(一)頂板大面積來壓和冒落的預兆:

(二)頂板事故治理方案

為了規範各施工地點巷道頂板管理工作,杜絕冒頂事故的發生,特制定貴誠煤礦頂板治理方案,確保安全生產。

1、建立健全頂板管理責任制,切實加強對頂板災害防治工作的領導,確保各作業地點的施工組織設計和施工作業規程必須將頂板管理作為專項措施進行編制設計。每月底必須由生產礦長組織召開一次頂板管理專題會議,對本月頂板管理問題進行總結、下月生產作業過程中將遇到的頂板管理重點分析安排,並作好會議紀要下發到各相關單位實施。

2、石門或穿層巷道施工前,應先出預想剖面圖,對巷道穿過的岩性進行**描述,同時應說明頂板管理需要注意的問題。

3、各掘進工作面必須在現場按措施規定備足預防頂板發生冒頂事故所需的材料、工具,否則,不予施工。

4、掘進工作面頂板發生變化,需要更改支護方式時,施工單位應先通知礦相關部門到現場會審,確定需要更改支護方式後,由施工單位先報補充措施後再執行;如因特殊原因,礦相關部門人員不能立即到現場時,施工單位可以將「錨、網、噴」聯合支護改為架棚或砌碹支護,但不能將架棚或砌碹支護改為「錨、網、噴」聯合支護。

5、掘進工作面嚴禁空頂作業,如每發生一次空頂作業,每次按200.0元處罰;同時,責令施工單位立即停頭,先按措施補齊臨時支護或永久支護後,再掘進迎頭,停頭補支護時間不予計算順延工期。

6、三岔門、四岔門、交岔點的施工必須先按確定的支護方式編制好措施,並在現場至少備足一天的施工所需材料後,方可開工,否則,不予開工。

7、架棚支護、砌碹支護巷道施工,必須在規程措施中明確規定好臨時支護、前探支護措施,前探梁或超前支護等應單獨設計加工,並運到現場存放後,方可施工。

8、「錨、網、噴」聯合支護巷道,必須嚴格按規程措施規定進行初噴和復噴,防止頂板長期暴露風化後發生冒頂事故,如巷道頂板由於未初噴或復噴造成的冒頂事故,產生的隱蔽工程和順延工期由施工單位自負。

9、「錨、網、噴」聯合支護巷道必須按規程措施要求支設錨、網,若發現一根錨桿角度不合格,應立即責令施工單位補打,並按每棵50.0元進行處罰,發現一塊網未聯接、壓接,應立即責令施工單位用12#鐵絲每隔100~200mm扭接或補網搭接,並按每塊網50.0元進行處罰。

嚴禁大鑽頭配小錨桿, 嚴禁將錨桿切斷或砸扁使用,如發現,則按每棵300.0元處罰。

10、掘進工作面必須實行畫線打眼,保證巷道成形,巷道嚴禁欠挖,超挖按《質量標準化標準》要求不得超過150mm。

11、錨桿支護巷道每10~20m或每50根錨桿必須測試一次錨桿拉力,每次不少於3根,錨固力必須達到要求,否則,對不達到要求的必須補打、補測,以保證支護強度。

12、貫通措施中應明確編制對貫通點的加固處理措施,並在距貫通前10m以上時由生產部、安全部、貫通施工單位到現場對加固情況進行驗收,確認透點加固牢固後,方可貫通。

13、巷道貫通後,施工單位必須先對透點進行處理,在24小時內將透點永久支護完善,防止透點大面積暴露發生冒頂事故。

14、掘進工作面當月每發生一次體積大於10m3的冒頂事故時,當月工程質量降一檔執行,發生兩次(含兩次)以上體積大於10m3的冒頂事故時,當月工程質量視為不合格品。

15、掘進工作面每發生一次體積大於10m3的冒頂事故時,在冒頂發生24小時內必須由比德公司安全部組織有關人員進行冒頂事故分析,並按事故責任對各單位或個人進行處罰,冒頂發生的隱蔽工程量和工期按事故責任分別承擔。

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