[发明专利]一种综采工作面过斜交断层施工方法

说明书

本发明公开了一种综采工作面过斜交断层施工方法。本发明利用顺槽和工作面等不同位置，采用不同型号的钻机进行超前探测，从而提前判定断层走向、不同空间位置处的落差以及顶底板岩性，最终根据综合探测成果合理制定过断层的施工方法，在工作面两顺槽揭露断层附近合理选择位置，利用探水钻机对断层走向和落差进行初步探测；当工作面推进至断层面约20m附近时利用气动钻机在工作面上进行精确探测，根据探眼见矸深度精确控制断层走向；利用锚杆钻机及风钻等简易探测工具对煤层顶底板岩性进行探测，提前摸清岩石硬度、完整性等情况，在保证施工安全和提高工作面回采效率的同时，提高工作面回采速度，避免因回采速度慢造成采空区遗煤发火。

技术领域

本发明涉及煤矿综采工作面过断层技术领域，具体为一种综采工作面过斜交断层施工方法。

背景技术

朱家峁煤矿属地质类型中等矿井，主采煤层为3号煤层，煤层赋存1000m-800m，矿井生产以来，偶有古河流冲刷及小型断层发育，虽然断层落差一般在3m以下，但由于煤层较薄，有时综采工作面会出现大面积割矸现象，对生产影响较大。

工作面两顺槽掘进过程中均揭露F1断层（落差约3m），该断层走向与工作面夹角约为45°，由于工作面宽度为200m，采用物探手段难以精确预测断层在工作面内部的走向及落差变化情况，且煤层顶板及底板硬度均为砂质泥岩，硬度f=6-7，煤机截割困难，为安全快速穿过该断层，为此我们设计了一种综采工作面过斜交断层施工方法。

发明内容

本发明提供一种综采工作面过斜交断层施工方法可以解决上述背景技术中的问题，本发明使用方便，运用科学可靠，带来的安全及经济效益均较高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种综采工作面过斜交断层施工方法，包括初步探查断层走向及落差、查明断层具体走向及落差、分析断层对接层位与制定过断层方案，所述采工作面过斜交断层施工方法包括以下步骤：

步骤S1，初步探查断层走向及落差：在工作面两顺槽揭露断层附近合理选择位置，利用探水钻机对断层走向和落差进行初步探测，宏观了解断层在工作面内部的发育情况；

步骤S2，查明断层具体走向及落差：当工作面推进至断层面约20m附近时利用气动钻机在工作面上进行精确探测，具体为每5-10m沿煤层倾角施工一个探眼，根据探眼见矸深度（即为断层面位置）精确控制断层走向；

步骤S3，分析断层对接层位：利用锚杆钻机及风钻等简易探测工具对煤层顶底板岩性进行探测，提前摸清岩石硬度、完整性等情况；

步骤S4，制定过断层方案：根据上述综合探测手段可以获取断层走向、倾角、落差及断层面对接的岩石层位，为保证工作面快速推进，采取“避硬就软”的方法制定过断层施工方案，根据实际情况可以采取提前提卧刀或被动提卧刀的方式。

优选的，在步骤S1中，由于斜交断层在工作面两顺槽掘进过程中揭露位置不同，可以选择在顺槽中选择适当的探测位置布置钻孔，钻孔可以对断层走向和落差进行探测。

优选的，在步骤S1中，由于探测长度大，本阶段的探测一般需要采用大功率探水或探煤钻机，通过探测可以从宏观上获取断层在工作面内部的发育情况，以便提前做好过断层准备工作。

优选的，在步骤S2中，当工作面推进至断层面约20m附近时，需要考虑是否提前提卧刀，因此本阶段利用气动钻机（可以采用泄压钻机）在工作面上进行精确探测。

优选的，在步骤S2中精确探测具体为每隔5-10m沿煤层倾角施工一个探眼，并随着工作面的推进循环开展探测工作，根据探眼见矸深度（即为断层面位置）精确控制断层走向。

优选的，在步骤S3中，利用锚杆钻机及风钻等简易探测工具对工作面内煤层顶底板上下各5m范围内的岩性进行探测，提前摸清岩石硬度、完整性等情况，并做好记录，绘制顶底板岩石柱状图。

优选的，在步骤S4中，根据上述三个阶段综合探测手段可以获取断层走向、倾角、落差及断层面对接的岩石层位。