耿村礦12220工作麵優化設計

一、項目實施背景

12220工作麵因為受到F16斷層影響原設計長度450米，且斷層南部的煤層參狀不明，儲量狀況不清楚，為了保證工作麵能夠順利構成，並且延伸工作麵走向長度，保證耿村煤礦的采掘接替，我礦地測科抽調專業骨幹力量，對F16斷層對12220工作麵的影響範圍加強探測力度，進行深入研究，最終使得該工作麵順利穿越F16斷層，工作麵可采長度增加500米，增加煤炭可采儲量80.1萬噸，價值約4億元，直接經濟效益1.6億元。

二、設計方案

根據工作麵下巷在掘進過程中預計會碰到斷層的情況，我礦結合F16斷層的影響範圍初步決定用鑽探加巷探的辦法在斷層範圍內進行探測，主要任務是探測該工作麵下巷在斷層以南是否有煤層存在，並03manbetx 煤層的可采性。

三、主要勘探內容

12220工作麵下巷

(1)超前探測情況

耿村煤礦掘進的(2-3)12220工作麵下巷在掘進到384米位置時距離F16斷層預計位置約71米，為了保證該工作麵下巷的正常掘進，我礦在384進尺位置進行了探斷層工作。結合43勘探線剖麵，頂部煤層較厚，斜距較長，所以為保證正常掘進，我礦把探底板斷與不斷作為重點進行探測，施工鑽孔一個，設計60米，坡度為3度，後因在鑽進到48米時卡鑽，終孔進尺為48米。

圖1(2-3)12220工作麵下巷正頭鑽孔布置平麵示意圖

煤層岩性為：窩麵破底板岩1米，1.5米高灰分煤，夾矸厚度為0.8米，煤層為-3°下坡，在鑽孔施工過程中，第10米見窩麵夾矸，16米過，經過03manbetx 窩麵這層矸參狀基本正常， 34米見夾矸，44米過去，後鑽進至48米為全煤，經過03manbetx 在鑽進區域內，煤層參狀正常，底板應該沒有斷開。所以我礦決定再掘進50米再進行探測。

圖2 12220工作麵下巷第一次探斷層示意圖

7月15日，(2-3)12220下巷掘進至430米，距離預計F16斷層位置約為25米，本次探斷層同樣把探測底斷與不斷作為探測重點，設計鑽孔長度為50米，坡度為5°，該孔共鑽進50米，經過探測在16米時遇見窩麵夾矸，21米過去，21米至44米為高灰煤，45米至51米為泥岩。經過探測窩麵夾矸在20米範圍內參狀基本正常，45米範圍內仍是全煤，沒有遇見大的煤層參狀變化，應該是底板沒有大的斷層，可以保證該工作麵下巷再正常掘進45米。

圖3 12220工作麵下巷第二次探斷層示意圖

(2)實際揭露情況

根據實際揭露情況，斷層位置位於下巷420m～460m之間。其中在掘進至450米位置時，煤層壓力開始變大，層理發生紊亂，掘進至482米位置時巷道中約1米厚的砂岩表層發生斷裂，巷道下幫開始見明顯斷層線， 因F16斷層與下巷斜交，所以隨著巷道的掘進，該F16斷層線會不斷向上幫偏移，巷道掘進至500米時，巷道上幫見到斷層線，下巷全部進入到斷層上盤之中。因F16斷層屬於平推斷層，且該斷層底部煤層並沒有發生明顯的斷裂，所以經過推斷，該斷層翻轉帶應該在下巷420m～460m之間，斷層以北煤層頂板岩性為灰黑色泥岩，斷層以南為砂岩，下巷在350米--570米為o型棚配合雙路液壓抬棚支護，其他巷道為單路液壓抬棚支護，因受斷層影響，該段巷道變形量比較大，巷道高度變化(包括頂板下沉和底鼓)量為0.5米--1.3米。

圖4(2-3)12220工作麵下巷遇斷層示意圖

(3)補充勘探情況

截止8月26日，綜掘一隊施工的(2-3)12220下巷已掘進549m，自下8點後10m(437m)至下9點前50m(537m)受斷層影響，煤層產狀不穩定，夾矸較多，為確定其上方煤層情況，決定在此位置每隔10m探頂煤一次。鑽探位置選在下8點後10m，下8點，下8點前10m，下8點前20m，下8點前30m，下9點，下9點前10m，下9點前20m，下9點前30m，下9點前40m，下9點前50m處。其中下8點後(440米)打一個鑽孔33米煤，所以斷定此處為該斷層翻轉帶。

圖5 (2-3)12220工作麵下巷補充勘探示意圖

(4)下巷掘進過程中遇斷層情況

(2-3)12220下巷在12月11日探煤厚時，頂煤厚度為5米見頂板，14日掘進至890米時窩麵見頂板，遇見斷層，斷層性質為正斷層，該斷層在切眼向上掘進20米時，又一次遇到，在前20米原為沿頂板掘進，而掘進至22米時頂煤變為8.5米見頂板砂岩，經證實該斷層傾向為276°，傾角為上陡下緩，18°--40°之間變化，斷層落差在7米左右。

(5)上巷、高抽巷掘進過程中遇斷層情況

12220上巷第一高抽巷在掘進至330米時下幫見F16斷層的翻轉煤層帶，掘進至337米時高抽巷變為全煤巷道，在掘進至378米時高抽巷變為全岩巷道，高抽巷見全煤長度為48米。因12220在上巷掘進過程中沿底板掘進，所以沒有實際揭露F16斷層，結合12200下巷與12220高抽巷實際揭露F16斷層影響到12220上巷的位置應該在810—860之間。

(6)切眼影響範圍

根據12220上下巷及高抽巷實際揭露F16斷層的位置推測，F16斷層巨厚煤層影響範圍應該在上切口以上，工作麵向外100米時，回采工作麵上拐頭會遇到F16斷層巨厚煤層影響，工作麵回采至410米時，F16斷層巨厚煤層對工作麵影響可以結束。F16斷層巨厚煤層斜跨整個回采工作麵，影響範圍在550米左右。切眼100米所遇斷層在工作麵向外回采150米後，巨厚煤層影響範圍可以結束。

四、完成時間及效果03manbetx

(2-3)12220工作麵位於西二采區東翼，2-3煤軌道下山西側，該麵在工作麵掘進過程中，因其下巷受到F16斷層的影響，所以該工作麵在設計時為刀把工作麵，且該工作麵原來平均長度為450米，工作麵可采儲量為115.5 萬噸，為了能增加工作麵長度，增加工作麵可采儲量，延長礦井可采年限，地測科積極開展探煤厚工作麵，嚴格控製巷道層位，並多次開展了鑽探工作，使12220工作麵下巷長度由原來的450米，最終延長為960米，使工作麵長度增加了510米。截止2014年5月該工作麵已經比原來設計增加煤炭產量80.1萬噸，價值約4億元，直接經濟效益1.6億元。增加了工作麵長度和可采儲量，保證了2013年全礦的采掘接替平衡，延長了礦井服務年限。

五、推廣應用情況

通過超前鑽探、巷探等多種方式的勘探，最終使得12220工作麵順利構成，為我礦和集團公司2014年的采掘接替和保證我礦2014年順利完成集團公司下達的各項指標奠定了堅實的基礎，同時為兄弟礦井在跨F16斷層采煤過程中提供了數據支持，為義煤公司中部五礦對該斷層的研究開了先河，提供了準確的一手資料。