过断层课件

三、 020210工作面运输顺槽过断层特殊措施
博特威材料性能指标如下： a. 初凝时间 30～40s c. 抗压强度 30～50MPa e. 双液混合比 1 : 1 g. 膨胀倍数 1～3
b. d. f. i.
终凝时间 60～120s 粘结强度 3～10MPa 浆液粘度 210～230mPa•s(25℃) 阻燃性能 阻燃
二、 020210工作面运输顺槽过断层前期 钻探措施
图三 DF15断层钻孔布置图
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
DF15断层倾向305°，倾角82°，最大落差15m，与Y292运 输顺槽斜交，夹角约36°。该顺槽在掘至距断层15m时，按7° 下坡掘进直至通过断层带，巷道底板见2#煤底板夹矸，然后沿2# 煤底板掘进。020210运输顺槽过断层支护方面主要采取三项措施： 一是改变巷道断面形状：将原设计的矩形断面，变更为三星 拱型断面。 二是改变支护方式：由原有的锚网索支护，改为锚网索支护 +U型钢支架支护。 三是采用博特威加固材料对断层面进行了超前加固。
附图二： 020210工作面平面布置图
一、 020210工作面运输顺槽简介
岩石名称 柱 状 真 厚 (m)
1.05-1.79 1.33
岩性特征描述及f值 黑色、半暗--半亮型煤，结构单 一。其上为粗砂岩含水层。 f:1-2 灰白色，成分以石英为主，粘 土、泥质胶结。 微含水。 f：3-4 灰白色，成分以石英、长石为主， 钙质、泥质胶结。遇水易膨胀、 变软、碎裂。顶部夹两层煤线， 易冒落。f：4-5 灰黑色，层理发育，较破碎，易 冒落。f：3-4 黑色，块状，半暗型煤，结构 单一。 f:1-2
一层煤
粉砂岩
9.48-16.49 13.38
细砂岩
3.17-6.47 4.6
炭质泥岩
0-0.66 0.30
二层煤
7.33-12.7
8.09
细 砂 岩
3.3-11.59 7.96
灰白色，成分以石英、长石为主， 钙质、泥质胶结。遇水易膨胀、 变软、碎裂。f：4-5
图一 地质柱状图
一、 020210工作面运输顺槽简介
三、 020210工作面运输顺槽过断层特殊措施
900 800
粘度(mPa· s)
700 600 500 400 300 200 100 0 -10 0 10 20 30 40 50 反 应 时 间(s) 60 70 80
OH-1 OH-2 OH-3 OH-4
粘度随时间的变化过程
四、 结语
一、 020210运输顺槽过DF15断层期间采用三种方式顺利 通过断层，支护方式可靠，经受住了采煤工作面超前压力影响。 该方法为类似巷道过断层积累了一定的经验。 二、以上只是简单介绍了一种最简单过断层的方法。断层种 类繁多，必须实事求是根据现场情况决定技术方案。必须根据 实际情况选择合适的方案。牢记“实事求是” 的原则。
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
注胶加固技术原理 巷道实施全断面锚注加固后，在锚杆和浆液的共同作用下， 巷道锚注加固圈内的围岩被凝结加固成一个类似于圆形涵 管状的极限平衡或弹性环状承载体，相当于巷道自由空间 周围浇铸了一个混凝土圆涵,能够有效地保护整个巷道自 由空间。
a b
d R
全断面锚注加固“涵拱”效应
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
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注浆孔布置及参数：预注浆孔每循环全断面布置20个孔，其 中顶孔7个，底孔5个，帮孔各4个，孔间距约1m，深浅孔交错布置。 顶孔仰角15～20°，底孔俯角15～20°，帮孔外摆15°。由于断 层与巷道斜交，因此巷道左帮先揭露断层，之后随着巷道掘进，巷 道揭露断层范围逐渐向右帮扩大，最终由左帮至右帮逐渐穿过断层。 因此实际施工中可由技术人员根据现场巷道揭露断层范围及巷 道围岩破碎程度实际情况适当调整注浆孔数量及参数，巷道未揭露 断层或已穿过断层范围且巷道围岩较完整，则该范围不布置注浆孔。 施工工艺： 标孔→钻孔 →检查钻孔质量→安装注浆管→封孔→准 备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收。
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
揭露断层前后15米范围巷道使用25U钢支架进行加强支护，巷 道断面为三心拱形（1-1），棚距800mm，支架连接处采用5副 25U钢支架卡缆进行固定，每套支架需要卡缆4副，相邻支架间使 用Φ16#圆钢拉杆固定。支架背后全断面挂Φ6.5mm钢筋网，钢筋 网内侧铺一层菱形网，然后打锚杆、喷浆。拱部使用 Φ20×2400mm成套螺纹钢锚杆，锚杆间排距为800×800mm，三 花布置，每个锚杆眼内充填2节Φ23×700mm树脂药卷，墙部使用 Φ20×1800mm成套螺纹钢端头锚杆，锚杆间排距为800×800mm， 三花布置，每个锚杆眼内充填2节Φ35×350mm树脂药卷，拱部锚 索采用Φ17.8×8300mm钢绞线锚索，锚索间排距为 1500×2000mm，每根锚索充填4节Φ23×700mm树脂药卷，2节 快速，2节慢速。
图二 020210工作面平面布置图
二、 020210工作面运输顺槽过断层前期 钻探措施
为确保020210综放工作面运输顺槽断层位置准确，先后施工 了两条DF15断层探巷。第一条探巷长260m,第二条断层探巷长98 米。 为准确确定断层参数在第一条探巷内施工了2个钻孔，在第二 条探巷内施工了3个钻孔，在机巷迎头施工了3个钻孔。 最终确定DF15断层为正断层，断层落差为2~15m，钻孔内未 见水，为非导水钻孔。 附图三：钻孔布置图
一、 020210工作面运输顺槽简介

羊场湾煤矿二号井020210综放工作面是二采区南翼最后一 个工作面，工作面走向长1060m，倾斜宽245m。工作面煤厚 7.33～12.7m，平均8.09m，煤层倾角平均10°。煤层直接顶为 粉砂岩、细砂岩互层，厚17.9m；老顶为中粒砂岩，厚18.45m； 直接底为细砂岩，厚7.96m 020210运输顺槽沿二煤底板掘进，掘进时穿过DF15正断层。 附图一：地质柱状图。
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
DF1 5:∠
82°
△h =1
5m
Y292运输顺槽
注浆孔
预计断层破碎带
图六 过DF15断层注浆孔布置平面图
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
2煤层
注浆孔
Y292运输顺槽
2煤层
图七 过DF15断层注浆孔布置剖面图
DF15 : ∠ 8 2 ° △ h=15m
羊场湾煤矿020210运输顺槽过断层 简 介
目 录
一、020210工作面运输顺槽简介 二、 020210工作面运输顺槽过断层前期钻探措施
三、 020210工作面运输顺槽过断层采区措施
四、结语
断层是影响巷道正常掘进因素之一，尤其是在断层构造发育、 落差大、断层面破碎的条件下，对巷道的掘进、支护的影响尤为突 出。 巷道掘进过程中，应遵循“先探后掘”的原则，探清断层参数、 地质条件后，及时调整过断层破碎带时的工艺技术措施，确保安全 的前提下确定过断层方案。 区队依据地测科提供的地质柱状图、断层详细参数、水文情况， 和生产技术科提供的过断层方案及施工图编制具体的过断层安全技 术措施。
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
图四 过DF15断层前后断面对比图
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
图五 过DF15断层U型钢支架图
三、 020210工作面运输顺槽过断层采取措施
当工作面掘至距DF15断层约5m处时，在巷道顶板及两帮布置 注浆孔，采用博特威化学浆进行预注浆，固结断层破碎带松散岩层， 防止掘进过程中发生冒顶事故。采用边注浆边掘进，每个循环掘进 3m，大约需要13个循环通过断层破碎带。 巷道全断面锚注加固：巷道通过断层破碎带后，为防止回采工 作面采动影响使得巷道变形严重影响生产，因此应对断层破碎带处 巷道采用注浆锚杆进行全断面化学浆锚注加固。 根据断层带煤体的承受能力和最小抵抗面及工作面围岩条件， 当工作面供风风量不低于3m3/min，供风压力不低于0.5MPa时， 设计注浆终压不小于10MPa。经计算单孔注浆量为0.22 m3, 浆液 平均密度为1150Kg/ m3,则单孔最大注浆量为250kg。实际注浆施 工中，可根据具体情况进行调整。
注浆加固的过程也就是浆液粘度的变化过程。博特威浆液在刚 与水接触到浆液开始发生膨胀反应的时间范围内，粘度基本保持不 变，但反应体系一旦开始发生膨胀反应，体系的粘度便急剧增大， 并很快失去流动性，形成不透水的胶凝体，其变化过程大体如图4 所示。材料在注浆过程中的反应分为三个阶段：遇水混合阶段、诱 导反应阶段和膨胀反应阶段。