CN116927784A - 一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，施工方法包括以下步骤：步骤1，探测工作面附近含水层和断层水文地质参数；步骤2，根据含水层和断层水文地质参数，从靠近断层留设煤柱侧的原巷道内，向断层方向打设钻孔，通过打设钻孔得到断层富水性和涌水量的具体参数；步骤3，根据断层富水性和涌水量的情况，在断层煤柱中掘进与新巷道，新巷道延伸方向与原巷道延伸方向一致；断层涌水量越小，新巷道与断层之间的距离越近，断层涌水量越大，新巷道与断层之间的距离越远；步骤4，延长工作面，将工作面从原巷道位置延长至新巷道位置，形成新的扩宽工作面，进行回采设备安装，然后开始正常回采；步骤5，在回采过程中，若出现涌水现象及时处理。

Description

一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法

技术领域

本发明属于煤炭开采技术领域，具体涉及一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法。

背景技术

煤矿工作面设计遇大断层时采取留设大尺寸断层煤柱的措施，主要是为了防止断层导通顶板或底板含水层引起突水等重大生产事故，该种措施极易造成煤炭资源浪费。因此，近年来针对断层防水煤柱，主要采用注浆加固等措施减小煤柱留设宽度以提高资源回收率，由于没有对工作面布设进行改变，仅是在回采过程中进行加固等措施，增加了施工工序，降低了生产效率。如何在工作面回采前改变原有布设，预先对断层煤柱进行缩短是当前煤矿安全高效回采的一个重要难题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，以至少解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1，探测工作面附近含水层和断层水文地质参数；

步骤2，根据含水层和断层水文地质参数，从靠近断层留设煤柱侧的原巷道内，向断层方向打设钻孔，通过打设钻孔得到断层富水性和涌水量的具体参数；

步骤3，根据断层富水性和涌水量的情况，在断层煤柱中掘进与新巷道，新巷道延伸方向与原巷道延伸方向一致；断层涌水量越小，新巷道与断层之间的距离越近，断层涌水量越大，新巷道与断层之间的距离越远；

步骤4，延长工作面，将工作面从原巷道位置延长至新巷道位置，形成新的扩宽工作面，进行回采设备安装，然后开始正常回采；

步骤5，在回采过程中，若出现涌水现象及时进行处理。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，断层富水性涌水量情况通过钻孔单位涌水量进行判断；

当钻孔单位涌水量q≤0.1L/(s·m)时，此时断层无导水性或者导水性较弱，在距离断层0～5m的范围内掘进一条新巷道。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，当钻孔单位涌水量0.1L/(s·m)＜q≤1.0L/(s·m)时，此时断层导水性为中度导水，在距离断层5～10m的范围内掘进一条新巷道。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，当断层导水性为中度导水时，先对断层进行注浆加固，以将断层导水性降低。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，当钻孔单位涌水量q＞1.0L/(s·m)时，此时断层导水性为高度导水，在距离断层10～15m的范围内掘进一条新巷道。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，当断层导水性为高度导水时，对断层以及断层留设煤柱进行注浆加固，以将断层导水性降低。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，在原巷道打设钻孔时，沿原巷道走向，每隔250～350m向断层中打设一个钻孔。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，回采过程中根据出现涌水的倾角，在近断层侧的新巷道内进行注浆加固。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，在新巷道内，向着断层方向打设多个锚杆支护结构。

如上所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，优选地，锚杆支护结构包括普通锚杆与注浆锚杆，沿新巷道延伸方向，普通锚杆与注浆锚杆间隔布置；

在新巷道内向着断层方向打设多个注浆孔。

有益效果：

(1)根据断层和含水层等水文地质情况，选择断层侧新掘巷道距断层的距离，不仅缩小了断层侧预留煤柱，而且保证了足够的施工安全性。

(2)提前对断层进行探查处理，防止回采过程中出现的导水问题，大大提高了缩短煤柱回采的安全性。

(3)预先对工作面进行重新布置，提高了回采效率，节省了工作面回采过程中增加的大量工序。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明一个实施例的缩小断层煤柱的工作面扩宽示意图。

图中：1、工作面；2、断层；3、断层煤柱；4、原巷道；5、新巷道；6、钻孔；7、锚杆支护结构。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，本发明提供一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，施工方法包括以下步骤：

步骤1，探测工作面1附近含水层和断层2水文地质参数；

步骤2，根据含水层和断层2水文地质参数，从靠近断层2留设煤柱侧的原巷道4内，向断层2方向打设钻孔6，通过打设钻孔6得到断层2富水性和涌水量的具体参数；

步骤3，根据断层2富水性和涌水量的情况，在断层煤柱2中掘进与新巷道5，新巷道5延伸方向与原巷道4延伸方向一致；断层2涌水量越小，新巷道5与断层2之间的距离越近，断层2涌水量越大，新巷道5与断层2之间的距离越远；

步骤4，延长工作面1，将工作面1从原巷道4位置延长至新巷道5位置，形成新的扩宽工作面1，进行回采设备安装，然后开始正常回采；

步骤5，在回采过程中，若出现涌水现象及时进行处理。

该施工方法，先在原巷道4中钻孔6，以精确得到断层2具体的涌水量情况，在根据断层2具体的涌水量情况，选择新巷道5与断层2的距离；从而能够在保证安全回采的前提下，尽可能近的在靠近断层2位置设置新巷道5，进而大大的缩小了断层2侧预留煤柱的宽度，尽可能扩宽的工作面1的回采宽度，这也就极大的提高了回采效率，保证了煤矿安全且高效的回采。

断层2富水性涌水量情况通过钻孔6单位涌水量进行判断；当钻孔6单位涌水量q≤0.1L/(s·m)时，此时断层2无导水性或者导水性较弱，在距离断层20～5m的范围内掘进一条新巷道5。

当钻孔6单位涌水量0.1L/(s·m)＜q≤1.0L/(s·m)时，此时断层2导水性为中度导水，在距离断层25～10m的范围内掘进一条新巷道5。

当断层2导水性为中度导水时，先对断层2进行注浆加固，以将断层2导水性降低。在注浆加固后，将断层2导水性降低至弱导水性。

当钻孔6单位涌水量q＞1.0L/(s·m)时，此时断层2导水性为高度导水，在距离断层210～15m的范围内掘进一条新巷道5。

当断层2导水性为高度导水时，对断层2以及断层2留设煤柱进行注浆加固，以将断层2导水性降低。在注浆加固后，将断层2导水性降低至中导水性或者弱导水性。

在新巷道5内，向着断层2方向打设多个锚杆支护结构7。

在本实施例中，可根据需要支护的具体情况，若断层2为中度或者高度导水，在注浆治理完成后，可在新巷道5的侧壁向断层2内打设多个锚杆支护结构7，以加强对新巷道5的支护。

在原巷道4打设钻孔6时，沿原巷道4走向，每隔250～350m向断层2中打设一个钻孔6。

锚杆支护结构7包括普通锚杆与注浆锚杆，沿新巷道5延伸方向，普通锚杆与注浆锚杆间隔布置；在新巷道5内向着断层2方向打设多个注浆孔，沿近断层2侧新巷道5走向，每100～200米布设1个注浆孔，通过注浆孔向断层2带和近断层2侧煤柱进行注浆，起到防水和加固的作用。

在本实施例中，部分锚杆支护结构7可通过在原巷道4中打设的钻孔6进行安装，便于节约施工时间。

根据后期工作面1推进过程中涌水量大小和围岩变化大小判断是否需要进行注浆；当回采过程中出现涌水较大情况时，在近断层2侧的新巷道5内进行注浆加固。此时，可通过出现涌水地点附近的注浆孔和/或注浆锚杆向断层2内进行注浆，设置注浆锚杆不仅能起到较好的注浆作业，而且注浆锚杆与普通锚杆相互配合还能够在对近断层2侧的新巷道5起到更好的支护作用，进一步保证新巷道5具有更好的结构强度，保证回采作业的安全性。

综上所述，本发明提供的缩小断层煤柱的工作面扩宽施工方法的技术方案中，在保证安全回采的前提下，尽可能近的在靠近断层位置设置新巷道，进而大大的缩小了断层侧预留煤柱的宽度，尽可能扩宽的工作面的回采宽度，这也就极大的提高了回采效率，保证了煤矿安全且高效的回采。

可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1，探测工作面附近含水层和断层水文地质参数；

步骤2，根据含水层和断层水文地质参数，从靠近断层留设煤柱侧的原巷道内，向断层方向打设钻孔，通过打设钻孔得到断层富水性和涌水量的具体参数；

步骤3，根据断层富水性和涌水量的情况，在断层煤柱中掘进与新巷道，新巷道延伸方向与原巷道延伸方向一致；断层涌水量越小，新巷道与断层之间的距离越近，断层涌水量越大，新巷道与断层之间的距离越远；

步骤4，延长工作面，将工作面从原巷道位置延长至新巷道位置，形成新的扩宽工作面，进行回采设备安装，然后开始正常回采；

步骤5，在回采过程中，若出现涌水现象及时进行处理。

2.根据权利要求1所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，断层富水性涌水量情况通过钻孔单位涌水量进行判断；

当钻孔单位涌水量q≤0.1L/(s·m)时，此时断层无导水性或者导水性较弱，在距离断层0～5m的范围内掘进一条新巷道。

3.根据权利要求2所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，当钻孔单位涌水量0.1L/(s·m)＜q≤1.0L/(s·m)时，此时断层导水性为中度导水，在距离断层5～10m的范围内掘进一条新巷道。

4.根据权利要求3所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，当断层导水性为中度导水时，先对断层进行注浆加固，以将断层导水性降低。

5.根据权利要求2所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，当钻孔单位涌水量q＞1.0L/(s·m)时，此时断层导水性为高度导水，在距离断层10～15m的范围内掘进一条新巷道。

6.根据权利要求5所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，当断层导水性为高度导水时，对断层以及断层留设煤柱进行注浆加固，以将断层导水性降低。

7.根据权利要求1-6任一所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，在原巷道打设钻孔时，沿原巷道走向，每隔250～350m向断层中打设一个钻孔。

8.根据权利要求1-6任一所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，回采过程中根据出现涌水的倾角，在近断层侧的新巷道内进行注浆加固。

9.根据权利要求1-6任一所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，在新巷道内，向着断层方向打设多个锚杆支护结构。

10.根据权利要求9所述的缩小断层煤柱工作面扩宽施工方法，其特征在于，锚杆支护结构包括普通锚杆与注浆锚杆，沿新巷道延伸方向，普通锚杆与注浆锚杆间隔布置；

在新巷道内向着断层方向打设多个注浆孔。