底板抽采巷前探钻孔防止误揭突出煤层的应用

2021-08-14熊辉荣袁桂生胡云根

江西煤炭科技 2021年3期

熊辉荣，袁桂生，胡云根

（安源煤业集团有限公司尚庄煤矿，江西丰城 331143）

1 概述

尚庄煤矿开采龙潭组乐平煤系B4煤层，该煤层具有煤与瓦斯突出危险性。煤巷掘进工作面采用底板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施。尚庄煤矿东Ⅲ采区东段，地质条件较复杂，断层、褶曲发育。7131 底抽巷为东Ⅲ采区东翼的首采面713 工作面风巷的底板抽放巷道。根据7132顺槽底板抽放巷揭露的地质情况，东Ⅲ采区东翼有落差大于23 m的较大断层。7131 底抽巷预想地质剖面见图1。

图1 7131 底抽巷预想地质剖面

为防止7131 底抽巷误揭煤层诱发瓦斯事故，针对7131 底抽巷地质条件复杂，断层多的特点，在煤层底板抽采巷道掘进过程中，坚持先探后掘，通过超前施工探煤钻孔，掌握掘进巷道前方煤层及地质构造情况，分析勘测验证地质资料，编制巷道剖面图，及时掌握施工动态和围岩变化情况，确保掘进时留有至少10 m的超前距，防止误穿突出煤层。

2 7131 底抽巷超前探煤钻孔施工

2.1 超前探煤钻孔设计原则

因尚庄煤矿东Ⅲ采区东翼断层极其发育，深度超过40 m的钻孔遇断层面很容易发生飘钻现象，钻孔数据可靠性不高。因此，7131 底抽巷超前探煤钻孔深度设计以40 m左右为宜。

凡生产掘进天次，每天必须在工作面迎头顶板施工一个90°孔深10 m的探煤钻孔，确保煤层距离巷道法向距离大于7 m。

7131 底抽巷进尺以30 m为一循环，每一循环前方预留10 m的超前安全距离。超前钻孔控制范围：巷道掘进方向前方40 m，巷道轮廓线上方、下方法向距离各7 m，左帮、右帮法向距离各7 m。超前探煤钻孔设计见图2，超前探煤钻孔设计参数见表1。

表1 超前探煤钻孔设计参数

图2 超前探煤钻孔设计

2.2 施工应用

2017年在7131 底抽巷掘进到东Ⅲ无极绳（已探明煤层间距）上方位置后，开始施工第一循环9个超前探煤钻孔。

第二循环开始，每一循环开始施工前，施工3#、4#、5#、8#、9#共5 个超前探孔，每一循环巷道轮廓线前方保留10 m超前安全距离。

在7131 底抽巷施工过程中，施工前4 个循环的探煤钻孔，未“发现”预计之外的断层。2017年11月25日施工第5 个循环探孔时，发现前方煤层变化较大，预计有未掌握的大断层。于是改变掘进倾角，掘进30 m后，于2017年12月10日施工第6 个循环的探煤钻孔。在施工3#钻孔时发现，巷道正前方13 m探到煤层。通过增加探煤钻孔，发现前方在不到10 m的距离内，出现2 条落差10 m的大断层。由于超前探钻提前发现了掘进前方的断层，没有发生误揭煤事故。7131 底抽巷超前探煤钻孔实际竣工见图3，第五、六循环超前探煤钻孔实际施工参数见表2、表3。