2013工作面开采技术条件及掘进过程中遇到问题情况汇报

2013工作面（煤20）开采技术条件及掘进过程中遇到问题情况汇报根据地质勘探报告和钻孔资料，2013首采面受F16断层及工作面内褶皱影响较大，地质条件复杂，矿在2013工作面轨运顺槽施工中，通过地质钻探、巷道揭露、现场分析、注浆加固等手段，取得了工作面20煤层赋存状况、构造变化情况、软煤岩支护等第一手资料，现将情况汇报如下：一、工作面开采技术条件1、煤层顶底板根据勘探钻孔及实际揭露，煤20直接顶板以泥岩、粉、细砂岩为主，厚度一般在0.37-27.13m，平均7.8m,煤层节理、裂隙较发育，顶板不稳定；煤层直接底板以泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，节理、裂隙发育，为较软岩层。2、煤层产状、稳定性情况根据实测资料，掘进范围内煤岩层产状受F16断层、褶曲构造影响较大，局部异常区域煤层倾角大于45°，煤层稳定时倾角变化较小，平均29°左右，煤层中赋存1-2层的夹石，夹石厚度一般在0.1m-0.6m之间，煤层属复杂结构。根据钻孔资料推测，28’勘探线以西煤层受背斜影响较小，煤层较稳定，走向上较为平缓，煤层倾角平均25°左右；28’至28勘探线之间煤层受背斜影响较大，背斜轴在工作面中部穿过，造成背斜两翼煤层倾角加大，倾角在40-55°之间，煤层厚度有增厚、变薄异常现象，如2013运输顺槽变坡点位置煤层厚度由18m变为9m。煤层厚度揭露情况见2013工作面顺槽实测剖面。二、掘进过程中特殊地质构造及钻探情况1、根据巷道实测剖面分析，2013轨道顺槽在开门前60m处、2013轨运联络巷开门前28m、2013轨道顺槽A11点前20m均揭露背斜轴，背斜轴沿煤层走向在工作面中部穿过，受背斜影响，局部褶曲构造发育、变化异常，褶曲轴部经常出现破碎异常带，两翼煤岩层产状变化较大，煤层内生裂隙发育，较松软，易破碎，造成施工困难。2、2013轨道顺槽施工至QZ28′-1钻孔处揭露落差5-15m的逆断层，断层点处顶板破碎、压力较大，裂隙水夹带泥石大量涌出，虽采取注浆（注浆量达18.2吨）、加强支护等措施，仍难以控制无法通过，影响时间40天，最终造成巷道设计改变。3、2013轨道顺槽改变设计后，在调线点前20m处遇该断层，造成断层两盘煤层倾向逆转。该断层在2013运输顺槽里段Y5点前36m再次揭露，造成断层前方煤层被断失。4、在地质构造变化及沿煤层掘进过程中，我们坚持地质钻探，收集、分析煤层赋存变化情况，及时做出煤层预想、实测剖面，掌握现场第一手资料。三、注浆情况1、根据巷道揭露分析，20煤层中上部比较稳定，在正常施工条件下不需要注浆。2013运输顺槽外段100m、2013轨道顺槽里段50m未进行注浆。2、根据巷道揭露分析，20煤层中下部极为破碎，有时呈粉沫状，顶板难以控制，施工时极易发生片帮、冒顶现象。现场采取超前注浆加固（注8米掘6米）、短掘短支措施，在先注后掘严格落实围岩加固措施的情况下，仍出现局部片帮、漏顶现象。3、2013两顺槽煤层中下部施工中采用马丽散、马格尼化学材料进行注浆，巷道围岩控制效果较为明显，施工安全得到保证。截止目前，2013两顺槽沿煤层施工610m，共注浆129.3吨，其中2013轨道顺槽注浆434m（A2点后40m、A3点前394m），注浆量96.4吨；2013运输顺槽里段注浆160m（Y2点前140m，后20m），注浆量31.4吨；2013运输顺槽外段注浆长度16m，注浆量1.5吨。经测算，注浆比不注浆综合单价每米提高约5900元左右。四、施工中冒顶情况1、冒顶、片帮漏顶统计自2013工作面两顺槽施工以来，共发生5次较大冒顶，共发生6次较大片帮、漏顶。冒顶情况见表1，片帮、漏顶情况见表2.冒顶情况统计表1序号时间地点位置冒落范围冒顶原因处理措施12014.32013轨道顺槽A1前88-94m长×宽×高=6×4×6=144m3综掘掘进穿20煤底板，煤体破碎、松软木垛接顶，锚网、U棚钢模板密背支护22014.42013轨道顺槽A2前13-16.8m长×宽×高=3.75×5×20=375m3煤层底板为泥岩，岩石松散破碎、裂隙发育木垛接顶，4.5mφ108椎形钢管超前支护，U棚钢模板密背，注玛格尼加固顶板32014.72013运输顺槽里段Y4后1-5m长×宽×高=5×4.5×5.5=123.8m3煤层下部裂隙发育、松软，有淋水木垛接顶，安徽顺辉化学浆加固围岩42014.82013轨道顺槽A9前31m长×宽×高=4×4.5×21=380m3遇断层，断层带裂隙水夹泥石涌出木垛接顶，4.5mφ108椎形钢管超前支护，注马丽散加固围岩，双层U棚钢模板密背加固顶板52015.52013运输顺槽外段中6前32m长×宽×高=5×4.5×5=112.5m3煤层中下部煤体松软破碎，中上部泥岩夹石层脱落木垛接顶，4.5mφ108椎形钢管超前支护，U棚钢模板密背片帮、漏顶情况统计序号时间地点位置漏顶范围漏顶原因处理措施12014.62013轨道顺槽LA5前1m长×宽×高=2.5×3×0.8=6m3沿煤层底板施工，煤层下部煤体松软易脱落双层网控顶，木垛接顶，U棚钢模板花背支护，注浆超前加固22014.72013轨道顺槽G6前9.6m长×宽×高=2×2.5×1=5m3沿煤层底板施工，煤层下部煤体松软、裂隙发育有淋水，易脱落双层网控顶，木垛接顶，U棚钢模板花背，注浆超前加固32014.72014轨道顺槽LA6前8.4m长×宽×高=6×2.5×1.5=22.5m3沿煤层底板施工，煤层下部煤体松软、裂隙发育有淋水，易脱落双层网控顶，木垛接顶，U棚钢模板花背支护，注浆超前加固42014.72013轨道顺槽LA6后9.6m长×宽×高=2×1.5×1.2=3.6m3沿煤层底板施工，煤层下部煤体松软、裂隙发育有淋水，易脱落双层网控顶，木垛接顶，U棚钢模板花背支护，注浆超前加固52014.72014轨道顺槽LA6后29.4m长×宽×高=6×2×1.5=18m3沿煤层底板施工，煤层下部煤体松软易脱落双层网控顶，木垛接顶，U棚钢模板花背支护，注浆超前加固62014.72013运输顺槽里段开门口右帮长×宽×高=3×2×3.5=21m3煤层下部煤体松软，片帮后顶板煤体脱落双层网控顶，木垛接顶，锚索、U棚钢模板密背支护，注浆加固2、冒顶原因分析根据巷道揭露煤岩情况分析，造成冒顶的主要原因有：第1次冒顶是发生在2013轨道顺槽开门后平推穿20煤揭露煤层底板时，当时施工时是按设计锚网索支护进行的，该支护形式不能有效控制住顶板，导致上方松散岩体大面积冒落，后采取复棚；第2、4次均是由构造影响造成的，两次冒顶均发生在煤层底板煤岩结合处，煤岩体破碎松软、裂隙发育并富含裂隙水，围岩应力较为集中。第2次是刚进入煤层底板准备沿背斜轴方向施工上山找煤，第4次冒顶是断层构造引起的，因断层带附近岩石节理裂隙极发育，岩石松散，断层带内富含裂隙水，围岩应力集中，造成断层带裂隙水夹泥石集中释放，涌入巷道。第3、5次冒顶均是由煤层松软造成。第3次冒顶施工时是在煤层的底部，因煤层中下部煤体极松软，内生裂隙发育，施工时顶板难以控制。第5次冒顶是2013运输顺槽外段穿煤层施工，由于巷道接近煤层底板，煤层中上部含一层夹石，放炮后造成夹石下方煤体冒落。五、2013工作面上方冻土层厚度情况目前，2013轨道顺槽掘进标高+3734m，2013运输顺槽里段掘进标高+3729m，地面标高+3867m，工作面垂深约130m；本工作面位于29-28勘探线之间，根据钻孔揭露分析，冻土层厚度由南向北增厚，由西向东变薄。工作面东侧最近钻孔ZK28-1冻土层厚度35.29m，工作面西北侧钻孔81冻土层厚度52m。推算本工作面上方冻土层厚度平均在40m左右。六、2013工作面地质储量情况根据巷道揭露煤层情况，工作面储量分两块段计算，第1块段为轨运联络巷以里140-170m范围，第2块段为切眼以东370m。1、第1块段储量计算地质储量：块段面积×煤厚×煤的密度=12399m2×13m×1.4t/m3=22.6万吨2、第2块段储量计算地质储量：走向长×面长×煤厚×煤的密度=370m×80m×13m×1.4t/m3=53.8万吨