巷道掘進(jìn)過小型地質(zhì)構(gòu)造頂板管理及防范技術(shù)研究

錢明星 趙鎮(zhèn)

摘 要：煤礦井下小型地質(zhì)構(gòu)造是受大型地質(zhì)構(gòu)造控制的次一級(jí)構(gòu)造，常伴生、次生、派生于大、中型地質(zhì)構(gòu)造附近，主要為小斷層、小褶皺、復(fù)合頂板、節(jié)理發(fā)育等，受地質(zhì)條件變化，巷道掘進(jìn)過程中會(huì)出現(xiàn)煤巖層（標(biāo)志層）缺失、錯(cuò)位，產(chǎn)狀異常變化、層間滑動(dòng)、揉皺、擠壓，圍巖破碎等現(xiàn)象，造成頂板管理困難，并面臨瓦斯、水、有毒有害氣體威脅。本文主要闡述巷道在過小型地質(zhì)構(gòu)造期間頂板管理及防范其它災(zāi)害因素的技術(shù)研究，確保巷道在過小型地質(zhì)構(gòu)造時(shí)施工安全、快速掘進(jìn)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造；頂板管理；技術(shù)研究

一、常見小型地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)述

煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造主要為褶皺、斷層、節(jié)理、劈理、線理及其它構(gòu)造型態(tài)，常見小型地質(zhì)構(gòu)造型態(tài)及特點(diǎn)：

1、小褶皺：褶皺的形成方式與其受力狀態(tài)、變形環(huán)境及巖層的變形行為密切相關(guān)，常見的有頂板撓曲構(gòu)造、小型向斜和小型背斜，撓曲構(gòu)造具有不規(guī)則特點(diǎn)，通常呈現(xiàn)巷道圍巖塑性變形且具有連續(xù)性，揉皺、擠壓，局部巖層突變等特點(diǎn)。

2、小斷層：通常將落差小于5m的斷層稱為小斷層，斷層是一種面狀構(gòu)造，斷層面是將巖塊或巖層斷開成兩部分并借以滑動(dòng)的破裂面，斷盤是斷層面兩側(cè)沿?cái)鄬用姘l(fā)生位移的巖塊，按照斷層兩盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可分為：正斷層、逆斷層、；平移斷層。

3、節(jié)理：節(jié)理是巖石中的裂隙，沒有明顯位移的破裂，節(jié)理發(fā)育是淺層次的構(gòu)造，常有規(guī)律性，通常呈現(xiàn)巷道圍巖脆性變形，節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀和分布規(guī)律常與褶皺、斷層和區(qū)域構(gòu)造有著成因聯(lián)系。

二、過小型地質(zhì)構(gòu)造層位控制及頂板管理

1、超前層位探測(cè)及層位控制

（1）巷道在掘進(jìn)期間，要嚴(yán)格執(zhí)行循環(huán)超前探測(cè)，對(duì)巖層產(chǎn)狀明顯變化地段進(jìn)行初判，鄰近該地段時(shí)要進(jìn)行地質(zhì)觀測(cè)，判斷小型地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)、型態(tài)，分析研判對(duì)巷道掘進(jìn)的影響程度，給出具體的指導(dǎo)性意見。

（2）施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行小鉆補(bǔ)探進(jìn)行層位控制，驗(yàn)證標(biāo)志層層位變化情況，及時(shí)收集并分析揭露構(gòu)造的巖層（含巖性、傾角、厚度）情況，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取針對(duì)性措施。

2、頂板管理

（1）嚴(yán)格執(zhí)行短掘短支，控制循環(huán)允掘距離，做到一次成巷，盡可能縮短圍巖暴露時(shí)間，減少頂板暴露后出現(xiàn)擾曲離層，提高頂板穩(wěn)定性。

（2）采取可靠有效的超前支護(hù)，如使用超前探梁、超前注漿加固、超前打設(shè)管棚等措施，做好頂板支護(hù)。

（3）嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)態(tài)敲幫問頂，對(duì)活矸危巖進(jìn)行及時(shí)處理，穩(wěn)定的傘檐狀危巖及時(shí)打撐柱加固，并采取及時(shí)打設(shè)錨桿（架棚）噴漿封閉支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

（4）減少爆破裝藥量，降低爆破對(duì)過構(gòu)造期間巷道圍巖的震動(dòng)，當(dāng)巷道圍巖因爆破難以控制時(shí)，應(yīng)改變掘進(jìn)作業(yè)方式，可采取手鎬掘進(jìn)。

（5）巷道掘進(jìn)后及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)加固支護(hù)，提高支護(hù)強(qiáng)度，確保巷道服務(wù)年限。

三、過小型地質(zhì)構(gòu)造常見其它災(zāi)害防范技術(shù)研究

1、水害管理

（1）過構(gòu)造施工期間，要建立排水陣地，包含沉淀池（泵坑）、排水泵（一備一用），排水管路等，并且能正常使用。

（2）加強(qiáng)掘進(jìn)工作面沿線排水泵檢修、排水管路巡查及水溝清挖管理，保障排水泵正常使用，水溝排水順暢，水溝不得出現(xiàn)淤煤（巖）。

（3）迎頭發(fā)現(xiàn)突水預(yù)兆時(shí)，瓦檢工、班組長(zhǎng)必須立即組織人員按照避水災(zāi)路線進(jìn)行撤離，撤離后并在確保安全的情況下向礦主管業(yè)務(wù)部門進(jìn)行匯報(bào)。

2、有毒有害氣體管理

（1）過構(gòu)造施工期間，發(fā)現(xiàn)有毒有害氣體異常時(shí)，由施工區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)向主管部門匯報(bào)，主管部門負(fù)責(zé)通知礦救護(hù)隊(duì)下井對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行檢測(cè)，并負(fù)責(zé)制定措施下發(fā)給施工區(qū)隊(duì)，施工區(qū)隊(duì)嚴(yán)格按照措施執(zhí)行。

（2）過構(gòu)造施工期間，掘進(jìn)工作面壓風(fēng)自救（不少于最大作業(yè)人數(shù)）距迎頭距離不大于50m，并隨著掘進(jìn)距離超過50m時(shí)及時(shí)把迎頭壓風(fēng)自救向迎頭進(jìn)行挪移。

3、瓦斯管理

（1）過構(gòu)造施工期間，每班由專職瓦檢工對(duì)瓦斯情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，打眼后由專職瓦檢工負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)炮眼瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行測(cè)量，孔口瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定或者急劇變化時(shí)必須立即停掘并及時(shí)匯報(bào)給相關(guān)主管業(yè)務(wù)部門，由主管部門負(fù)責(zé)對(duì)照打鉆資料進(jìn)行分析并制定措施后下發(fā)施工區(qū)隊(duì)，施工區(qū)隊(duì)必須嚴(yán)格按照措施執(zhí)行。

（2）對(duì)爆破前、爆破后瓦斯情況和孔口瓦斯情況由專職瓦檢工負(fù)責(zé)向通風(fēng)調(diào)度進(jìn)行匯報(bào)，發(fā)現(xiàn)瓦斯異常時(shí)必須立即組織人員進(jìn)行撤離。

四、結(jié)語

礦井在巷道掘進(jìn)過程中，過地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對(duì)于不同的構(gòu)造型態(tài)，采取的措施及防范技術(shù)也不同，因此，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的超前探測(cè)、分析及研判為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工顯得尤為重要，同時(shí)，在掘進(jìn)過程中，采取可靠有效的支護(hù)方式及開展防范其它災(zāi)害發(fā)生的技術(shù)研究，對(duì)確保現(xiàn)場(chǎng)安全施工具有良好的指導(dǎo)意義。

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作者簡(jiǎn)介：

錢明星（1984-），男，河南新密人，本科學(xué)歷，現(xiàn)就職于鄭煤集團(tuán)（河南）白坪煤業(yè)有限公司開拓掘進(jìn)科。

趙鎮(zhèn)（1984-），男，河南周口人，大專學(xué)歷，現(xiàn)就職于鄭煤集團(tuán)（河南）白坪煤業(yè)有限公司開拓掘進(jìn)科。