地质构造复杂地段巷道优化设计

1、地质构造复杂地段巷道优化设计地质构造复杂地段巷道优化设计1地质概况朱集西井田位于淮南煤田的北部,井田总体构造形态为一轴向北西西的背、向斜。背斜轴部附近两翼地层倾角较大,为2025,南部宽缓向斜地层倾角平缓在510。全区可划分为五个褶曲(2个背斜、3个向斜),其中规模较大的有三个,控制着全区的煤层形态。井田内共发现断层(10)46条。其中有正断层7条,逆断层39条,井田中部断层较少。南部边界断层(组)发育规律性强,易于控制;而北部边界断层既有逆掩断层的上盘推覆体,又有大型张性断裂,两者叠加形成井田北部边界断层发育非常复杂。2fd84断层揭露情况在井底车场所施工的巷道中揭露较大断层(落差10)fd

2、84断层,fd84断层:为正断层,产状3497085,h=015,在井底车场副井南马头门、-962程度井底车场存车线、充电硐室、一号总回风石门、二号总回风石门、以及中央矸石运输机巷、梯子间通道等地点都揭露该断层。断层为高角度张扭性断层,断层面附近岩层挤压揉皱现象明显,部分地段揭露有断层面出现弯曲和反转现象。巷道揭露断层时无水或少量渗水。3-895装载机联巷设计方案优化3.1原设计方案缺乏之处1)原设计方案巷道需穿过fd84正断层,巷道施工层位处于泥岩中,由于巷道离断层较近,泥岩破碎,裂隙发育,岩石质量差,硬度校fd84断层为1015落差的大断层,并伴随次生断层的发育,断层破碎带大,围岩裂隙明显

3、发育,在巷道掘进过程中易出现片帮、掉顶现象,巷道支护难度加大,也加大了巷道施工的平安隐患。2)由于fd84断层为正断层,属于张性断层,且距煤层间隔 近,断层带具有突出危险性区段,在巷道掘进过程中可能会出现瓦斯异常现象,甚至可能会诱发煤与瓦斯突出。再之,fd84断层切断11煤组上覆厚层细砂岩、下伏厚层块状砂岩(k3砂岩),大大加大巷道掘进的平安隐患。设计如图1。3.2fd84断层位置及11煤组赋存情况探查此前探查位于-895转载机联巷z3点前7.0(巷道迎头),设计2个孔,合计工程量为49。3.2.1探查目的1)确定fd84断层的详细位置及导水性;2)确定断层上盘11-2煤距巷道底板最小法距;3

4、)为下一步巷道掘进提供详实的地质资料。3.2.2探查结果1)断层距巷道迎头6.5,断层无导水性。2)-895装载机联巷(z3点前7.0),现迎头处在fd84断层上盘,巷道底板距11-2煤顶板最小法距为19.2,距11-1煤顶板法距为23.2;11-2煤厚1.8,11-1煤厚0.8,11-1煤与11-2煤的层间距为1.8。当巷道处在fd84断层下盘时,巷道底板距11-2煤顶板最小法距为4.5,距11-1煤顶板法距为7.5;11-2煤厚1.1。根据11-2煤探查结果所得煤岩层倾角,判断该层煤发生错动,落差为15.2,从而推断fd84断层的落差为15.2。3)地层主要以泥岩为主,上盘11-2煤上部有

5、两层煤线。3.3巷道优化设计1)根据钻探结果,设计部门更改原设计方案,原巷道提早拐弯,避过fd84断层,巷道左帮距fd84断层最小间隔 为10.7,现设计巷道处在断层上盘,距煤层远,掘进平安系数大大进步,且减小了掘进工程量。如图1。2)对断层破碎带及下盘煤层进展注浆加固。加固方案根据现场施工条件在胶带输送机检修巷z3点前7.6处,用sgz-a型钻机施工注浆孔,钻孔施工至1520米深时,下入91套管进展注浆固管,待凝固48小时后进展耐压试验,试验后到达设计注浆压力后钻进至第一受注段即可进展注浆加固,钻孔施工至受注段分段高采用水泥单液浆进展进展注浆加固。注浆孔的布孔程度间距10米(根据注浆量和注浆压力适时调整程度间距),垂直间距为4米即巷道顶板上2米,巷道底板下2米和巷道中间。注浆参数设计(见表1)注浆效果分析本次注浆工注入水泥966袋(48.3t),其中3#孔注入112袋(5.6t),11号孔注入98袋(4.9t),13号孔注入108袋(5.4t),17号孔注入88袋(4.4t),进过后期观察,-895装载机联巷在掘进过程中,巷道涌水量仅为0.43/h,瓦斯含量仅为0.3%,到达了预期注浆效果。4结论1)这次探查结合中央矸石运输机巷实际揭露fd84断层位置,可以较明确的推断出胶带输送