三水平主暗斜井快速过孟口断层课题研究

三水平主暗斜井快速通过孟口断层施工技术研究课题研究计划建议书一、基本情况1、课题名称：三水平主暗斜井快速通过孟口断层施工技术研究所属专业：地质水文、掘进攻关期限：2013年4月～2013年7月2、人员构成课题负责人：张卫国成员：计庆辉、胡永奎、郭磊、杨文辉、崔亚利、张酥、李怀光二、简要分析㈠、提出的背景、意义。恒源煤矿三水平主暗斜井是深部井充分利用浅部现有地面设施、只建副井和风井，不建主井，将深、浅部煤炭资源联合开发、运输深部煤炭资源的重要的运输纽带，随着浅部采区资源的日益枯竭而造成的接替紧张，深部的开发有助于缓解恒源煤矿后备综采资源紧张的局面，有效延长恒源煤矿矿井服务年限，作为深浅部资源的咽喉要道，加快恒源煤矿三水平施工十分必要。三水平主暗斜井目前已施工至Y37点前56m处，巷道位于孟口断层下盘，6煤顶板上60m左右的泥岩及粉砂岩层中施工。根据巷道周边钻孔及地面三维地震精细解释资料，预计巷道在Y37点前160m左右位置时揭露孟口断层。该断层在我矿68采区、Ⅱ61采区及Ⅱ62采区已多次揭露，揭露时落差在35～55m，围岩极为破碎，纵向裂隙十分发育，存在一定宽度的破碎带，其浅部基本不含水、不导水或导含水性较弱。由于目前巷道承受太灰水压为3.82MPa、承受奥灰水压6.7MPa，巷道设计掘进中要穿越孟口逆断层，但其在深部导含水性不清，因此存在导通太灰、奥灰水的突水威胁，且岩层裂隙发育，造成围岩破碎，给支护工作很大困难。根据《煤矿防治水规定》，本着“有疑必探，先探后掘”的原则，对孟口断层进行物探、钻探探查和注浆封堵及后期过断层期间优化支护参数相当必要。㈡、主要研究内容、工艺路线、关键技术、实施计划与目标。主要研究内容：采用钻探工艺探查孟口断层位置、导水性、岩性，进行注浆加固、取芯分析，确定支护方式，优化施工工艺、劳动组合，安全、快速通过孟口断层。工艺路线：地质资料分析→钻探、注浆设计→钻探效果分析→支护方式确定1、地质资料分析①、断层导含水性分析。②、孟口断层位置分析。③、巷道过断层岩性、破碎带分析。2、钻探、注浆设计①、钻探超前距的确定。②、孔数及钻孔参数。③、孔口结构及钻具组合设计及注意事项。④、注浆参数设计注浆泵的选用、注浆材料、注浆结束标准确定、注浆量的估算。3、钻探效果分析①、水文观测、水质化验分析，确定孟口断层导含水性。②、取芯并进行岩芯观测、力学实验、效果分析，确定孟口断层位置及破碎带宽度、围岩岩性。4、支护设计研究①、根据钻探注浆效果、岩性分析制定经济安全的支护方式。②、支护方式对比（锚梁网（索）喷、锚梁网（索）喷注、锚梁网索喷二次支护，锚梁网（索）喷+套型棚,U型棚支护）。5、与钻探相关的工程工作安排①、在不影响钻探、注浆工作情况下，机动灵活穿插掘进队伍施工，加速快速安全过孟口断层。②、排水设施、路线设计。③、避灾路线确定。6、掘进队伍劳动组织、施工工艺、炮眼布置的确定与优化。关键技术：①、断层破碎带注浆加固和断层导含水裂隙改造注浆参数。②、注浆效果检测方法。③、支护方式的选择实施计划与目标、完成时间地质资料分析：初步确定孟口断层位置和导含水性时间：2013.2～2013.3钻探探查目标：探查清断层的位置、涌水量、破碎带长度及影响范围时间：2013年4月～2013年5月注浆加固与目标：有效控制住断层破碎带、导水带。时间：2013年5月～2013年6月钻探效果分析目标：通过取芯等检查分析注浆加固效果从而确定支护方式时间：2013年5月～2013年6月支护方式确定与目标：选择一个经济合理安全的支护方式确保掘进巷道顺利过孟口断层。时间：2013年6月～2013年7月4、预期成效（含经济效益、社会效益）及分析。①、巷道过孟口断层存在断层导水性、围岩破碎带等隐患，做此项课题研究就为了确保掘进安全性，安全是最大的效益。②、差异性支护方式根据不同地段采用合理、经济、有效的支护方式，避免支护强度过高产生的材料浪费，支护强度低或支护方式不合理而进行二次修复带来的人工、材料等浪费。③、三水平主暗斜井早日与深部贯通，使得深部早投产早见效益。