構(gòu)造帶對綜放開采的影響及采取的對策

1、構(gòu)造帶對綜放開采的影響及采取的對策    關(guān)鍵詞：構(gòu)造帶；斷層；無煤帶；綜放開采一、概述 鐵法煤業(yè)集團(tuán)小康煤礦位于遼寧省康平縣境內(nèi)，井田位于康平煤田的東北部，為全隱蔽煤田。井田煤系地層沉積類型為內(nèi)陸山間湖泊、沼澤相，形成于中生代晚白堊紀(jì)，井田內(nèi)僅賦存一層煤，一般可采厚度57m；最大可采厚度8.67m；其埋藏深度237715m，煤層傾角5°12°，一般7°左右；井田內(nèi)落差較小的正斷層賦存較多，且煤層缺失、變薄帶分布較廣。 礦井自1990年11月15日投產(chǎn)以來，隱伏斷層及“無煤帶”陸續(xù)在掘進(jìn)、回采過程中出現(xiàn)，不僅使施工的工作面達(dá)

2、不到設(shè)計(jì)位置而中斷，而且造成回采巷道廢棄量增多，給礦井地質(zhì)分析及生產(chǎn)管理增加了難度。工作面范圍變小、回采儲量變少、工作面綜采設(shè)備的效能不能充分發(fā)揮，年度內(nèi)綜采設(shè)備搬遷、安裝次數(shù)增加，增加了礦井生產(chǎn)成本。斷層、“無煤帶”使煤層的連續(xù)性受到破壞，采掘空間礦山壓力顯現(xiàn)嚴(yán)重，給綜放開采帶來很大影響，故探討綜放開采過斷層、“無煤帶”對策尤為重要。 二、三維地震勘探地質(zhì)成果 第一，控制了測區(qū)1煤層底板起伏形態(tài)和深度，其誤差小于1。 第二，查明了一層煤斷層發(fā)育情況，解釋了落差大于1m以上斷層22條，和“無煤帶”分布情況及其產(chǎn)狀；平面位置誤差小于±15m。 第三，在底板等高線上圈定“無煤帶”數(shù)量計(jì)1

3、2條。 第四，利用巖性反演的方法預(yù)測了1煤層厚度變化趨勢。 三、對“無煤帶”這一特殊地質(zhì)構(gòu)造的認(rèn)識 第一，“無煤帶”的概念：“無煤帶”是指煤層缺失、變薄至不可采或殲滅的地帶，條帶或區(qū)域。 第二，從時間切面看，地震波出現(xiàn)異常，波形紊亂而又無明顯斷裂區(qū)域，在此情況下多為“無煤帶”。 第三，大斷層附近，區(qū)域內(nèi)斷層很亂走向無規(guī)律常有“無煤帶”出現(xiàn)；如圖1所示： 第四，原始勘探鉆孔處發(fā)現(xiàn)煤層缺失且無明顯斷層面，一定存在“無煤帶”。 第五，“無煤帶”煤巖接合面處煤層摺曲嚴(yán)重，即大彎曲，上陡下緩，結(jié)構(gòu)紊亂，無明顯斷層面，常伴有一條或一組小斷層，一般傾角在30°70°。 第六，“無煤帶”一

4、般以底板不斷開為特征。探煤時一般探到粉砂巖即可確定煤層底板位置，如果煤層底板斷開就不會一處而是多處，即產(chǎn)生多個小斷層。 第七，“無煤帶”巖性特點(diǎn)：一般為油頁巖且有層理，泥質(zhì)膠結(jié)。礦物成份為粘土質(zhì)、炭質(zhì)，其次粉砂巖和石英巖。其中還常賦有小面積硫磺石結(jié)核，質(zhì)硬且脆。并有30200mm厚細(xì)砂巖條帶分布其間。 第八，南二采區(qū)“無煤帶”形狀和分布：形狀多為月牙狀和豌豆?fàn)?。走向近南北或近西北，采區(qū)東側(cè)近邊界處和北側(cè)大摺曲處，分布較廣。其寬度一般在7090m；長度10350700m。 四、小康礦“無煤帶”賦存規(guī)律 經(jīng)過近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐和三維地震成果的廣泛應(yīng)用，相互認(rèn)證，反復(fù)分析與研究，探索出以下規(guī)律： 第一

5、，“無煤帶”與斷層相伴相生。 第二，“無煤帶”區(qū)域內(nèi)普遍存在底板不斷開現(xiàn)象。 第三，在“無煤帶”區(qū)域掘進(jìn)時普遍存在礦壓顯現(xiàn)突出現(xiàn)象：幫頂破碎；不易控制；易發(fā)生掉頂片幫事故，且常出現(xiàn)“煤炮”現(xiàn)象。 第四，掘進(jìn)工作面頂板瓦斯易增大。 第五，“無煤帶”與斷層既有相同的特性也有不同的本質(zhì)特征?？雌涫欠裼忻黠@落差。 第六，出現(xiàn)“無煤帶”時巖層傾角加大，無明顯結(jié)合面，而且頂?shù)装灏l(fā)生明顯相向位移；即底板隆起和頂板急劇下沉。 五、斷層、“無煤帶”對綜放開采的影響 第一，綜放開采過斷層、“無煤帶”時頂板破碎，易發(fā)生掉頂事故。 第二，由于“無煤帶”內(nèi)常賦存有硫磺石結(jié)核，質(zhì)脆且硬，開采時采煤機(jī)截割通過易產(chǎn)生火花。

6、第三，開采時因油頁巖摻入煤中，使得煤質(zhì)下降。 第四，綜放開采過斷層、“無煤帶”時煤吸附的瓦斯和采空區(qū)內(nèi)的瓦斯從油頁巖頂板的裂隙中導(dǎo)入工作面，使得工作面的瓦斯易增大，易發(fā)生瓦斯超限事故。 第五，過斷層、“無煤帶”時項(xiàng)板壓力增加，兩個三角點(diǎn)及超前支護(hù)的支架易變形或失效。巷道底板底臌嚴(yán)重，巷道中高難以保證。 六、綜放開采過斷層、“無煤帶”時必需采取的相應(yīng)對策 綜放開采時，過斷層、“無煤帶”時必須嚴(yán)格執(zhí)行綜放作業(yè)規(guī)程并采取以下對策。 (一)頂板管理技術(shù)措施 (1)每班生產(chǎn)前，由跟班干部和班組長觀察“無煤帶”、斷層內(nèi)的頂板、支架狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。 (2)采煤機(jī)在斷層、“無煤帶”內(nèi)回采時，嚴(yán)格控制采

7、高，采高在2.52.7m之間。 (3)“無煤帶”或斷層內(nèi)的巖石硬度f3時，要采取放震動炮將巖石崩碎再割，以免損壞采煤機(jī)。 (4)移架點(diǎn)到采煤機(jī)后滾筒距離不準(zhǔn)超過15組支架距離，幫頂破碎地點(diǎn)采取立即支護(hù)。片幫寬度達(dá)到0.8m要超前移架。 (5)移架時要堅(jiān)持帶壓擦項(xiàng)移架，移完支架伸縮梁要立即推出，打出護(hù)幫板，升柱時支架要達(dá)到初撐力，支架接頂嚴(yán)密，與頂板要面接觸，端面距340mm，梁端到煤壁頂板冒落高度不大于300mm。頂板破碎時要采用單體送架。        (6)工作面?zhèn)汩荛L度超過1m時，突出部分不得超過200mm，

8、傘檐長度小于1m時，突出部分不得超過250mm，超過規(guī)定必須處理。 (7)泵站壓力要保證在30MPa以上，液壓支架和液壓系統(tǒng)有跑冒滴漏現(xiàn)象必須及時處理。 (8)工作面內(nèi)支架、運(yùn)輸機(jī)留底坡度變大或變小要及時調(diào)整。 (9)人員不得從架前行走，只準(zhǔn)從架間人行道行走，防止煤壁片幫傷人。 (10)幫頂破碎時，要及時采取在煤壁打錨桿護(hù)幫護(hù)頂。 (11)工作面發(fā)生冒頂，及時清點(diǎn)人數(shù)，發(fā)現(xiàn)有人員缺少，及時查找并向礦調(diào)度匯報(bào)，處理時必須停機(jī)，先維護(hù)好項(xiàng)板再開輸送機(jī)。 (12)處理冒頂時，跟班干部、班組長在現(xiàn)場指揮，作業(yè)人員要密切配合，選好安全退路，隨時做好撤離準(zhǔn)備。 (13)處理冒頂采用撞楔法處理時，要待頂板穩(wěn)定后在支架上挑梁、護(hù)頂，維護(hù)好頂板。處理時要從兩端向中間處理。 (14)在處理冒頂過程中，要設(shè)專人監(jiān)護(hù)頂板，關(guān)閉冒頂區(qū)及兩側(cè)10m范圍內(nèi)的支架進(jìn)液截止閥。任何人不準(zhǔn)操作支架、采煤機(jī)。 (15)進(jìn)