一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法

技术领域

本发明属于煤矿领域，更具体地说，本发明涉及一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法。

背景技术

现如今，部分煤矿采区煤层与底板灰岩法距平均为65米左右。测抽巷布设在煤层底板下与灰岩上区间层位，需进行近煤层探查及灰岩治理工程。而在煤层与灰岩之间软岩层位的选取以及巷道前方施工坡度的预判是牵制到巷道安全快速掘进和采掘接续紧张的突出问题。往常是通过找到软岩层，然后开始边掘进边探测，这种掘进效率过低且十分危险，会有发生意外的可能，而造成人员伤亡和财产损失。

本技术从测抽巷生产实际出发，利用井上下多种勘查技术手段，现场与室内、宏观与微观相结合进行科学综合分析，查清了煤层与灰岩区间岩性的赋存特征，摸索出一套行之有效的巷道层位确定方法，有效地解决了巷道软岩层位选取及坡度确定的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种效率高且安全性高的煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：包括以下步骤：

步骤一，选取煤层层位：通过地面补勘的钻孔得出巷道施工朝向的煤层整体角度，据此选取煤层层位；

步骤二，预判巷道施工坡度：三维地震工作站采用地震反射波法推算出巷道施工朝向100米范围内的煤层角度，由此预判巷道施工坡度；

步骤三，确定巷道施工坡度：通过井下超前地质探查资料，由绘图法得出巷道施工朝向方向的局部煤层角度、软岩位置和灰岩层位置，据此确定巷道施工坡度。

本技术方案提供的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法，所述步骤一中的地面补勘钻孔是由地面经过煤层、软岩层直至灰岩层的顶部表面，地面补勘钻孔设置有三支且位于同一条直线上，相邻的地面补勘钻孔之间间隔设置为50米。

本技术方案提供的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法，所述三支地面补勘钻孔经过煤层的位置之间依次连接的直线即为所述煤层的整体角度，每相邻的两支地面补勘钻孔经过煤层的位置之间连线的长度为五十的平方与煤层深度差的平方的算数平方根；所述煤层层位的位置选择在所述软岩层的顶部表面的位置。

本技术方案提供的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法，所述步骤二中，三维地震工作站采用的地震反射波法是由震源、接收装置和记录系统组成，由地面的震源发出信号至煤层而后反射，接收装置的信号输入端接收信号，记录系统的信号输入端与接收装置的信号输出端连接；绘制出所述巷道施工朝向100米范围内的三维时间剖面图，据此判断出所述巷道施工坡度。

本技术方案提供的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法，所述步骤三中，巷道施工坡度需位于软岩层中，巷道施工坡度与所述煤层角度相适应，且巷道施工坡度设置在所述煤层与所述灰岩层之间，记录所述步骤一的三支地面补勘钻孔经过的煤层和灰岩层深度位置。

本技术方案提供的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法，所述步骤一的每支地面补勘钻孔经过的煤层和灰岩层深度位置中点依次连线即为所述巷道确定的施工坡度。

采用本技术方案，通过该技术的运用，最终实现采区测抽巷巷道与煤层和灰岩的控制，保障了安全生产；通过该技术的运用，有效控制了巷道软岩层位选取及坡度控制，保障了巷道快速掘进；合理规避和减少了掘进工作面物探、钻探次数及地面补勘工程；极大幅度的提高了掘进效率，极大程度的提升了安全效果；通过此方法的运用，减少综掘机截齿消耗费用、地质补充调查与勘探的费用及探测费用，极大幅度的增加了经济收益。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的巷道施工朝向的煤岩层示意图；

图3为本发明的巷道施工坡度剖面示意图；

图中标记为：1、煤层；2、软岩层；3、灰岩层。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例：

图1所示的一种煤岩层层位选取及巷道坡度确定方法包括以下步骤：

步骤一，选取煤层层位：通过地面补勘钻孔进行宏观的地质分析，得出巷道施工朝向的煤层整体角度，据此选取煤层层位；

步骤二，预判巷道施工坡度：三维地震工作站采用地震反射波法推算出巷道施工朝向100米范围内的煤层角度，由此预判巷道施工坡度；

步骤三，确定巷道施工坡度：通过井下超前地质探查资料，由绘图法得出巷道施工朝向方向的局部煤层角度、软岩位置和灰岩层位置，据此确定巷道施工坡度。

步骤一中的地面补勘钻孔是由地面经过煤层、软岩层直至灰岩层的顶部表面，地面补勘钻孔设置有三支且位于同一条直线上，相邻的地面补勘钻孔之间间隔设置为50米。

三支地面补勘钻孔经过煤层的位置之间依次连接的直线即为煤层的整体角度，每相邻的两支地面补勘钻孔经过煤层的位置之间连线的长度为五十的平方与煤层深度差的平方的算数平方根；煤层层位的位置选择在软岩层的顶部表面的位置。

步骤二中，三维地震工作站采用的地震反射波法是由震源、接收装置和记录系统组成，由地面的震源发出信号至煤层而后反射，接收装置的信号输入端接收信号，记录系统的信号输入端与接收装置的信号输出端连接；绘制出巷道施工朝向100米范围内的三维时间剖面图，得出巷道施工经过的岩层及巷道施工的终点，据此判断出巷道施工坡度。

震源采用电磁脉冲器，接收装置采用与电磁脉冲器相适应的接收装置以接收信号，记录系统通过记录放大后的模拟信号来记录。

图2和图3所示的，步骤三中，巷道施工坡度需位于软岩层2中，巷道施工坡度与煤层1角度相适应，且巷道施工坡度设置在煤层1与灰岩层3之间，记录步骤一的三支地面补勘钻孔经过的煤层1和灰岩层3深度位置。

步骤一的每支地面补勘钻孔经过的煤层1和灰岩层3深度位置中点依次连线即为巷道确定的施工坡度。

根据三支地面补勘钻孔的钻探绘制信息图，三支地面补勘钻孔经过煤层1的位置依次位于地下650米、580米和560米，经过灰岩层3的位置依次位于地下730米、660米和620米，决定巷道施工坡度的点依次位于地下690米、620米和590米的方向，而690米、620米和590米的地下深度均位于软岩层2中，适合巷道施工，只需沿着点位圆滑的进行弧形施工。

采用本技术方案，通过该技术的运用，最终实现采区测抽巷巷道与煤层和灰岩层的控制，保障了安全生产；通过该技术的运用，有效控制了巷道软岩层位选取及坡度控制，保障了巷道快速掘进；合理规避和减少了掘进工作面物探、钻探次数及地面补勘工程；极大幅度的提高了掘进效率，极大程度的提升了安全效果；通过此方法的运用，减少综掘机截齿消耗费用、地质补充调查与勘探的费用及探测费用，极大幅度的增加了经济收益。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。