井下探煤钻孔的设计与施工要求

2010-09-07河北唐山开滦集团吕家坨矿业分公司刘卫强

河南科技 2010年12期

关键词：探查间距煤层

河北唐山开滦集团吕家坨矿业分公司刘卫强

井下探煤钻孔的设计与施工要求

河北唐山开滦集团吕家坨矿业分公司刘卫强

本文主要介绍钻探在煤矿的应用所起到的新型的探查效果,以及探查方法的应用特点,并以实例说明在工作面两巷施工下扎探煤钻孔,取得资料对于设计的准确指导作用。

下扎探煤钻孔探查煤厚间距

一、概述

我矿地质条件比较复杂,构造多,煤层间距、厚度变化比较大,现已查明主要可采煤层有7、8、9、12煤层,7煤层的厚度一般为0.6～9.29米,平均3.64米; 8煤层的厚度一般为0.25～4.28米,平均1.66米;9煤层的厚度一般为0.26～5.81米,平均1.8米;12煤层的厚度一般为0～12.59米,平均2.1米。7-8煤层间距0.1～15.14米,8-9煤层间距2.64～19.13米,9 -12煤层间距5.54～56.45米。由于地面钻孔资料比较稀少,石门资料控制的范围较小,故在工作面布置时,一般为边探边掘,造成工作面布置不合理、工作面达不到设计长度、已成工作面没有回采价值等不良后果。

以往钻探在我矿的应用主要是构造的探查、赋水区的探查、积水区的探放等,设计的倾角一般为0°～35°,设计深度50～200米。构造探查中只能探清一些落差较大的断层或一点的煤层厚度,作为设计依据远远不够。

为了设计的依据更充分,获得的资料更准确细致,我们研究采用了垂直下扎探煤钻孔。

二、上覆煤层探查下覆煤层的方法应用

1.钻孔设计

根据已有的石门资料和地面钻孔资料,在施工完工作面的回风巷和运输巷合理布置钻孔,钻孔间距一般布置为100～150米,变化较大的区域适当加密钻孔,钻孔垂直向下,深度随煤层间距变化,一般2米～20米左右。

2.钻孔施工

施工下扎探煤钻孔,一般使用TXU-75钻机,体积较小,运输方便。钻孔深度不大,不会出现卡钻、埋钻事故。钻孔一般为取芯钻进,通过岩芯分析,判定与下煤层之间的岩石类别和性质、煤层间距、下煤层的厚度、下煤层的煤层性质。由于掘进完成以后到采面安装,间隔时间短,为不影响生产,钻孔布置采用取芯和不取芯钻孔间隔施工,缩短了钻探施工时间。

3.资料分析

将钻探所得资料填绘到煤层平面图上,包括钻孔位置、煤层间距、煤层厚度,根据探得的下煤层的底板标高修绘下煤层的底板等高线,分析煤厚变化趋势,提交文字报告作为指导设计的依据。

图1 5823工作面钻孔布置图

表1 两巷钻孔煤厚间距表

4.应用效果

5823工作面在12-1煤层中掘进,根据地面钻孔资料和石门资料,12-2煤层的平均厚度1.2米,基本可采,通过5823工作面两巷施工钻孔,轨道巷下覆的12-2煤层厚度平均0.7米(不可采),皮带巷下覆的12-2煤层厚度平均1.3米(可采),因此,下一煤层在布置工作面时,下煤层的轨道巷只能布置在5823采面的中间,不应布置在对应5823轨道巷的位置。

四采区域的12-1煤层由于火成岩的侵入,将煤层分为12-1上和12-1下两层,根据已有的资料分析,两层煤均可采,上煤层稍厚于下煤层,因此5420工作面布置在12-1上煤层中,在两巷施工中,煤层越来越薄,到设计的三分之一距离时,煤厚达到0.4米,基本不可采。在5420两巷施工了下扎钻孔,探清了12-1下煤层厚度1.8～3米之间,并且里部不受火成岩的影响,因此及时改变了设计,两巷作进12-1下煤层里。