采動(dòng)裂隙帶最佳抽采層位精細(xì)探測技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2019-11-21 21:15
【摘要】:高位裂隙抽放是治理礦井工作面上隅角、回風(fēng)瓦斯超限最直接和最有效的辦法。針對(duì)采動(dòng)裂隙帶定位不準(zhǔn)的問題,制定了最佳抽采層位的探測裝置、工藝流程和探測方案,由現(xiàn)場穩(wěn)定采動(dòng)裂隙帶和動(dòng)態(tài)采動(dòng)裂隙帶試驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了方法的可靠性。
【圖文】:
圖1雙端封隔注水器結(jié)構(gòu)示意圖一般認(rèn)為工作面回采結(jié)束6個(gè)月后,裂隙帶高度基本不再擴(kuò)展,接近最大值并穩(wěn)定,此時(shí)可以進(jìn)行裂隙帶最佳抽采層位高度的探測。工藝流程為:先連接好監(jiān)測設(shè)備及相應(yīng)管路后,將監(jiān)測裝置送入孔底,開啟膨脹閥使監(jiān)測裝置兩端的封隔器膨脹,在封隔器和鉆孔壁之間形成密閉的空間,然后在封隔器之間注水,監(jiān)測封隔段的滲水情況,記錄滲水速度;停止注水,解封封隔器,下移設(shè)備1m后重復(fù)上一步;依次以1m為1段進(jìn)行測量,直至孔口,完成全部監(jiān)測工作。2.2最佳抽采層位探測方案為了減少工程費(fèi)以及提高觀測的準(zhǔn)確度,采用了新的探測技術(shù)。該技術(shù)的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是在煤礦井下采煤工作面周圍選擇合適的觀測場所,例如可在相鄰工作面的區(qū)段平巷或所測工作面的停采線或開切眼以外的巷道中開掘鉆場,向采空區(qū)上方打仰斜鉆孔。鉆孔應(yīng)避開冒落帶而斜穿裂隙帶,達(dá)到預(yù)計(jì)的裂隙帶頂界以上一定高度。探測時(shí)應(yīng)先在未受采動(dòng)影響區(qū)域布置1個(gè)鉆孔做為參照孔,主要探測原生裂隙發(fā)育情況,然后在采動(dòng)影響區(qū)域布置2~3個(gè)孔做為最佳抽采層位探測孔,以垂直高度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化檢測數(shù)據(jù),對(duì)比采前參照孔和探測孔數(shù)據(jù),以漏水量變化程度衡量采動(dòng)裂隙發(fā)育程度,根據(jù)位置的巖性確定最佳抽采層位,鉆孔布置如圖2。圖2井下鉆孔布置示意圖3現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用選擇某煤業(yè)集團(tuán)下屬礦井A工作面進(jìn)行了井下穩(wěn)定采動(dòng)裂隙帶的探測,在B和C2個(gè)工作面進(jìn)行了裂隙帶的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。3.1觀測面布置根據(jù)測試要求,共布置4個(gè)觀測剖面,其中1個(gè)穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面,3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶高度觀測剖面。第1觀測剖面在距離A工作面切眼460m處,設(shè)置3個(gè)監(jiān)測鉆孔。3個(gè)鉆孔中1號(hào)鉆孔為采動(dòng)前對(duì)比孔,2號(hào)、3號(hào)鉆孔為采后監(jiān)測孔。穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面表見表1。3個(gè)動(dòng)態(tài)裂
嚎缶?下采煤工作面周圍選擇合適的觀測場所,例如可在相鄰工作面的區(qū)段平巷或所測工作面的停采線或開切眼以外的巷道中開掘鉆場,向采空區(qū)上方打仰斜鉆孔。鉆孔應(yīng)避開冒落帶而斜穿裂隙帶,達(dá)到預(yù)計(jì)的裂隙帶頂界以上一定高度。探測時(shí)應(yīng)先在未受采動(dòng)影響區(qū)域布置1個(gè)鉆孔做為參照孔,主要探測原生裂隙發(fā)育情況,然后在采動(dòng)影響區(qū)域布置2~3個(gè)孔做為最佳抽采層位探測孔,以垂直高度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化檢測數(shù)據(jù),對(duì)比采前參照孔和探測孔數(shù)據(jù),以漏水量變化程度衡量采動(dòng)裂隙發(fā)育程度,根據(jù)位置的巖性確定最佳抽采層位,鉆孔布置如圖2。圖2井下鉆孔布置示意圖3現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用選擇某煤業(yè)集團(tuán)下屬礦井A工作面進(jìn)行了井下穩(wěn)定采動(dòng)裂隙帶的探測,,在B和C2個(gè)工作面進(jìn)行了裂隙帶的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。3.1觀測面布置根據(jù)測試要求,共布置4個(gè)觀測剖面,其中1個(gè)穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面,3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶高度觀測剖面。第1觀測剖面在距離A工作面切眼460m處,設(shè)置3個(gè)監(jiān)測鉆孔。3個(gè)鉆孔中1號(hào)鉆孔為采動(dòng)前對(duì)比孔,2號(hào)、3號(hào)鉆孔為采后監(jiān)測孔。穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面表見表1。3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶觀測剖面共設(shè)置11個(gè)監(jiān)測鉆孔。表1第1觀測剖面(A工作面)孔號(hào)孔徑/mm仰角/(°)與巷道夾角/(°)斜長/m終孔巖性備注110050.09058.4K5灰?guī)r采前對(duì)比孔210050.09058.4K5灰?guī)r采后觀測孔310040.09070.0K5灰?guī)r采后觀測孔3.2采動(dòng)裂隙帶高度觀測資料的分析3.2.1穩(wěn)定裂隙帶高度觀測結(jié)果根據(jù)A工作面第1觀測剖面采后2個(gè)鉆孔的觀測資料,該煤層頂板覆巖采后形成的裂隙帶具有上、下2段的裂隙帶特征,上部裂隙帶發(fā)育較弱,下部裂隙帶比較發(fā)育。最終得出煤層采動(dòng)覆巖穩(wěn)定裂隙帶上界垂高為35.4m,裂隙帶最發(fā)育的垂高范圍為23.7~30m。3.2.2采動(dòng)覆巖?
【圖文】:
圖1雙端封隔注水器結(jié)構(gòu)示意圖一般認(rèn)為工作面回采結(jié)束6個(gè)月后,裂隙帶高度基本不再擴(kuò)展,接近最大值并穩(wěn)定,此時(shí)可以進(jìn)行裂隙帶最佳抽采層位高度的探測。工藝流程為:先連接好監(jiān)測設(shè)備及相應(yīng)管路后,將監(jiān)測裝置送入孔底,開啟膨脹閥使監(jiān)測裝置兩端的封隔器膨脹,在封隔器和鉆孔壁之間形成密閉的空間,然后在封隔器之間注水,監(jiān)測封隔段的滲水情況,記錄滲水速度;停止注水,解封封隔器,下移設(shè)備1m后重復(fù)上一步;依次以1m為1段進(jìn)行測量,直至孔口,完成全部監(jiān)測工作。2.2最佳抽采層位探測方案為了減少工程費(fèi)以及提高觀測的準(zhǔn)確度,采用了新的探測技術(shù)。該技術(shù)的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是在煤礦井下采煤工作面周圍選擇合適的觀測場所,例如可在相鄰工作面的區(qū)段平巷或所測工作面的停采線或開切眼以外的巷道中開掘鉆場,向采空區(qū)上方打仰斜鉆孔。鉆孔應(yīng)避開冒落帶而斜穿裂隙帶,達(dá)到預(yù)計(jì)的裂隙帶頂界以上一定高度。探測時(shí)應(yīng)先在未受采動(dòng)影響區(qū)域布置1個(gè)鉆孔做為參照孔,主要探測原生裂隙發(fā)育情況,然后在采動(dòng)影響區(qū)域布置2~3個(gè)孔做為最佳抽采層位探測孔,以垂直高度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化檢測數(shù)據(jù),對(duì)比采前參照孔和探測孔數(shù)據(jù),以漏水量變化程度衡量采動(dòng)裂隙發(fā)育程度,根據(jù)位置的巖性確定最佳抽采層位,鉆孔布置如圖2。圖2井下鉆孔布置示意圖3現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用選擇某煤業(yè)集團(tuán)下屬礦井A工作面進(jìn)行了井下穩(wěn)定采動(dòng)裂隙帶的探測,在B和C2個(gè)工作面進(jìn)行了裂隙帶的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。3.1觀測面布置根據(jù)測試要求,共布置4個(gè)觀測剖面,其中1個(gè)穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面,3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶高度觀測剖面。第1觀測剖面在距離A工作面切眼460m處,設(shè)置3個(gè)監(jiān)測鉆孔。3個(gè)鉆孔中1號(hào)鉆孔為采動(dòng)前對(duì)比孔,2號(hào)、3號(hào)鉆孔為采后監(jiān)測孔。穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面表見表1。3個(gè)動(dòng)態(tài)裂
嚎缶?下采煤工作面周圍選擇合適的觀測場所,例如可在相鄰工作面的區(qū)段平巷或所測工作面的停采線或開切眼以外的巷道中開掘鉆場,向采空區(qū)上方打仰斜鉆孔。鉆孔應(yīng)避開冒落帶而斜穿裂隙帶,達(dá)到預(yù)計(jì)的裂隙帶頂界以上一定高度。探測時(shí)應(yīng)先在未受采動(dòng)影響區(qū)域布置1個(gè)鉆孔做為參照孔,主要探測原生裂隙發(fā)育情況,然后在采動(dòng)影響區(qū)域布置2~3個(gè)孔做為最佳抽采層位探測孔,以垂直高度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化檢測數(shù)據(jù),對(duì)比采前參照孔和探測孔數(shù)據(jù),以漏水量變化程度衡量采動(dòng)裂隙發(fā)育程度,根據(jù)位置的巖性確定最佳抽采層位,鉆孔布置如圖2。圖2井下鉆孔布置示意圖3現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用選擇某煤業(yè)集團(tuán)下屬礦井A工作面進(jìn)行了井下穩(wěn)定采動(dòng)裂隙帶的探測,,在B和C2個(gè)工作面進(jìn)行了裂隙帶的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。3.1觀測面布置根據(jù)測試要求,共布置4個(gè)觀測剖面,其中1個(gè)穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面,3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶高度觀測剖面。第1觀測剖面在距離A工作面切眼460m處,設(shè)置3個(gè)監(jiān)測鉆孔。3個(gè)鉆孔中1號(hào)鉆孔為采動(dòng)前對(duì)比孔,2號(hào)、3號(hào)鉆孔為采后監(jiān)測孔。穩(wěn)定裂隙帶高度觀測剖面表見表1。3個(gè)動(dòng)態(tài)裂隙帶觀測剖面共設(shè)置11個(gè)監(jiān)測鉆孔。表1第1觀測剖面(A工作面)孔號(hào)孔徑/mm仰角/(°)與巷道夾角/(°)斜長/m終孔巖性備注110050.09058.4K5灰?guī)r采前對(duì)比孔210050.09058.4K5灰?guī)r采后觀測孔310040.09070.0K5灰?guī)r采后觀測孔3.2采動(dòng)裂隙帶高度觀測資料的分析3.2.1穩(wěn)定裂隙帶高度觀測結(jié)果根據(jù)A工作面第1觀測剖面采后2個(gè)鉆孔的觀測資料,該煤層頂板覆巖采后形成的裂隙帶具有上、下2段的裂隙帶特征,上部裂隙帶發(fā)育較弱,下部裂隙帶比較發(fā)育。最終得出煤層采動(dòng)覆巖穩(wěn)定裂隙帶上界垂高為35.4m,裂隙帶最發(fā)育的垂高范圍為23.7~30m。3.2.2采動(dòng)覆巖?
【參考文獻(xiàn)】
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1 欒元重;李靜濤;班訓(xùn)海;桑春陽;張長琦;馬德鵬;;近距煤層開采覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度觀測研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2010年01期
2 錢鳴高,繆協(xié)興,許家林;巖層控制中的關(guān)鍵層理論研究[J];煤炭學(xué)報(bào);1996年03期
3 劉s
本文編號(hào):2564170
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