采动裂隙带最佳抽采层位精细探测技术

发布时间：2019-11-21 21:15

【摘要】：高位裂隙抽放是治理矿井工作面上隅角、回风瓦斯超限最直接和最有效的办法。针对采动裂隙带定位不准的问题,制定了最佳抽采层位的探测装置、工艺流程和探测方案,由现场稳定采动裂隙带和动态采动裂隙带试验结果,验证了方法的可靠性。
【图文】：

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图1双端封隔注水器结构示意图一般认为工作面回采结束6个月后，裂隙带高度基本不再扩展，接近最大值并稳定，此时可以进行裂隙带最佳抽采层位高度的探测。工艺流程为:先连接好监测设备及相应管路后，将监测装置送入孔底，开启膨胀阀使监测装置两端的封隔器膨胀，在封隔器和钻孔壁之间形成密闭的空间，然后在封隔器之间注水，监测封隔段的渗水情况，记录渗水速度;停止注水，解封封隔器，下移设备1m后重复上一步;依次以1m为1段进行测量，直至孔口，完成全部监测工作。2．2最佳抽采层位探测方案为了减少工程费以及提高观测的准确度，采用了新的探测技术。该技术的实质性特点是在煤矿井下采煤工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的区段平巷或所测工作面的停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻场，向采空区上方打仰斜钻孔。钻孔应避开冒落带而斜穿裂隙带，达到预计的裂隙带顶界以上一定高度。探测时应先在未受采动影响区域布置1个钻孔做为参照孔，主要探测原生裂隙发育情况，然后在采动影响区域布置2～3个孔做为最佳抽采层位探测孔，以垂直高度为标准规范化检测数据，对比采前参照孔和探测孔数据，以漏水量变化程度衡量采动裂隙发育程度，根据位置的岩性确定最佳抽采层位，钻孔布置如图2。图2井下钻孔布置示意图3现场实验及应用选择某煤业集团下属矿井A工作面进行了井下稳定采动裂隙带的探测，在B和C2个工作面进行了裂隙带的动态监测。3．1观测面布置根据测试要求，共布置4个观测剖面，其中1个稳定裂隙带高度观测剖面，3个动态裂隙带高度观测剖面。第1观测剖面在距离A工作面切眼460m处，设置3个监测钻孔。3个钻孔中1号钻孔为采动前对比孔，2号、3号钻孔为采后监测孔。稳定裂隙带高度观测剖面表见表1。3个动态裂

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嚎缶?下采煤工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的区段平巷或所测工作面的停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻场，向采空区上方打仰斜钻孔。钻孔应避开冒落带而斜穿裂隙带，达到预计的裂隙带顶界以上一定高度。探测时应先在未受采动影响区域布置1个钻孔做为参照孔，主要探测原生裂隙发育情况，然后在采动影响区域布置2～3个孔做为最佳抽采层位探测孔，以垂直高度为标准规范化检测数据，对比采前参照孔和探测孔数据，以漏水量变化程度衡量采动裂隙发育程度，根据位置的岩性确定最佳抽采层位，钻孔布置如图2。图2井下钻孔布置示意图3现场实验及应用选择某煤业集团下属矿井A工作面进行了井下稳定采动裂隙带的探测，，在B和C2个工作面进行了裂隙带的动态监测。3．1观测面布置根据测试要求，共布置4个观测剖面，其中1个稳定裂隙带高度观测剖面，3个动态裂隙带高度观测剖面。第1观测剖面在距离A工作面切眼460m处，设置3个监测钻孔。3个钻孔中1号钻孔为采动前对比孔，2号、3号钻孔为采后监测孔。稳定裂隙带高度观测剖面表见表1。3个动态裂隙带观测剖面共设置11个监测钻孔。表1第1观测剖面(A工作面)孔号孔径/mm仰角/(°)与巷道夹角/(°)斜长/m终孔岩性备注110050．09058．4K5灰岩采前对比孔210050．09058．4K5灰岩采后观测孔310040．09070．0K5灰岩采后观测孔3．2采动裂隙带高度观测资料的分析3．2．1稳定裂隙带高度观测结果根据A工作面第1观测剖面采后2个钻孔的观测资料，该煤层顶板覆岩采后形成的裂隙带具有上、下2段的裂隙带特征，上部裂隙带发育较弱，下部裂隙带比较发育。最终得出煤层采动覆岩稳定裂隙带上界垂高为35．4m，裂隙带最发育的垂高范围为23．7～30m。3．2．2采动覆岩?

【参考文献】