沿煤巷道过断层时岩巷及半煤岩巷道长度的估算.doc

沿煤巷道过断层时岩巷及半煤岩巷道长度的估算葛均刚河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿 河南永城 476600摘要：本文分析了沿煤巷道过断层时岩巷及半煤岩巷长度的影响因素，进而划分出巷道过断层的组合类型，从而导出了不同情况下的岩巷及半煤岩巷道长度的计算公式，因而对巷道过断层时能快速准确地估算出岩巷及半煤岩巷道的长度，指导了生产计划安排。关健词：断层 岩巷 半煤岩巷 估算一、问题的提出沿煤巷道在掘进过程中遇到断层后要作一定的岩巷或半煤岩巷，往往对掘进进尺造成一定程度的影响，有时不能完成预定的生产作业计划，其支护材料费用也有所增加，因此只有在排计划之前或在遇到断层时对巷道过断层的岩巷及半煤岩巷有一个充分的估算，才能作到合理安排生产计划，合理选择支护方式，从而准确计算支护材料数量及费用。二、巷道过断层时岩巷及半煤岩巷长度的影响因素掘进巷道过断层时要作一定的岩巷及半煤岩巷，决定岩巷及半煤岩巷道长度的因素有断层的落差、过断层时巷道的坡度、地层倾角、巷道的高度。断层的落差：断层的落差越大所做的岩巷就越长，反之则岩巷越短。巷道的坡度：过断层时巷道的坡度越大所做的岩巷越短，反之则岩巷越长，当然巷道的坡度还要根据其用途选用合适的坡度，既要有利于使用，也要有利于少做岩巷快速掘进。地层倾角：这里所说的地层倾角是指沿巷道方向的地层视倾角，对不同的巷道而言其岩巷的长短不一样，有时地层倾角越大岩巷越长，有时地层倾角越大反而岩巷越短。巷道高度：无论在什么情况下过断层，其巷道高度越高半煤岩巷越长，反之则半煤岩巷越短。三、巷道过断层时岩巷及半煤岩巷道长度的估算1、巷道过断层组合类型掘进巷道过断层时有以下六种组合类型：第一类：上山巷道见断层前方煤层抬起，这类有两种情况，一种是见正断层煤层抬起，一种是见逆断层煤层抬起（见剖面图示）。第二类：上山巷道见断层前方煤层掉下，这类有两种情况，一种是见正断层煤层掉下，一种是见逆断层煤层掉下。第三类：下山巷道见断层前方煤层抬起，这类有两种情况，一种是见正断层煤层抬起，一种是见逆断层煤层抬起。第四类：下山巷道见断层前方煤层掉下，这类有两种情况，一种是见正断层煤层掉下，一种是见逆断层煤层掉下。第五类：水平巷道见断层前方煤层抬起，这类有两种情况，一种是见正断层煤层抬起，一种是见逆断层煤层抬起。第六类：水平巷道见断层前方煤层掉下，这类有两种情况，一种是见正断层煤层掉下，一种是见逆断层煤层掉下。2、巷道过断层时岩巷及半煤岩巷道长度的计算公式根据以上类型划分，分别计算其岩巷及半煤岩巷的长度，设断层的落差为H，地层视倾角为，巷道过断层设计坡度为，巷道高度为M，岩巷长度为L岩，半煤岩巷长度为L半，岩巷及半煤岩巷总长度为L总，根据不同类型，利用三角函数关系，推导出岩巷及半煤岩长度的计算公式。第一类（上山巷道见断层前方煤层抬起）：当HM时，只有半煤岩巷，其公式为：L半=H/sin(-)当HM时，既有岩巷也有半煤岩巷（见图表），其公式为：L岩=（H-M）/sin(-)L半=M/sin(-)第二类（上山巷道见断层前方煤层掉下）：当HM时，只有半煤岩巷，其公式为：L半=H/sin(+)当HM时，既有岩巷也有半煤岩巷，其公式为：L岩=（H-M）/sin(+)L半=M/sin(+)第三类（下山巷道见断层前方煤层抬起）：其岩巷半煤岩巷计算公式同第二类，这里不再赘述。第四类（下山巷道见断层前方煤层掉下）：其岩巷半煤岩巷计算公式同第一类。第五类和第六类（水平巷道见断层）：这两类情况煤层倾角皆为0，无论前方煤层抬起还是掉下，其岩巷半煤岩巷计算公式可套用第一类的公式。当HM时，只有半煤岩巷，其公式为：L半=H/sin当HM时，既有岩巷也有半煤岩巷，其公式为：L岩=（H-M）/sinL半=M/sin巷道过断层时岩巷及半煤岩巷道长度的计算公式图表类型剖面图示条件岩巷及半煤岩巷长度公式备注第一类HML半=H/sin(-)HML岩=（H-M）/sin(-)L半=M/sin(-)第二类HML半=H/sin(+)HML岩=（H-M）/sin(+)L半=M/sin(+)第三类HMHM同第二类第四类HMHM同第一类第五类HML半=H/sinHML岩=（H-M）/sinL半=M/sin第六类HMHM同第五类3、以水平巷道过断层为例，估算岩巷及半煤岩巷长度假设过断层时设计巷道每隔5为一个阶梯，断层落差从1m10m不等，巷道高度为2.6m，运用第五类计算公式分别计算岩巷及半煤岩巷的长度，见附表。水平巷道过断层时岩巷及半煤岩巷参数表巷道倾角()落差(m)123456789105岩巷4.5916.0627.5439.0150.4861.9673.4384.91半煤岩巷29.8329.8329.8329.8329.8329.8329.8329.8329.8329.8310岩巷2.308.0613.8219.5825.3431.1036.8642.61半煤岩巷14.9714.9714.9714.9714.9714.9714.9714.9714.9714.9715岩巷1.555.419.2713.1417.0020.8624.7328.59半煤岩巷10.0510.0510.0510.0510.0510.0510.0510.0510.0510.0520岩巷1.174.097.029.9412.8615.7918.7121.64半煤岩巷7.607.607.607.607.607.607.607.607.607.6025岩巷0.953.315.688.0510.4112.7815.1417.51半煤岩巷6.156.156.156.156.156.156.156.156.156.1530岩巷0.802.804.806.808.8010.8012.8014.80半煤岩巷5.205.205.205.205.205.205.205.205.205.2035岩巷0.702.444.185.937.679.4111.1612.90半煤岩巷4.534.534.534.534.534.534.534.534.534.5340岩巷0.622.183.735.296.858.409.9611.51半煤岩巷4.044.044.044.044.044.044.044.044.044.0445岩巷0.571.983.394.816.227.649.0510.47半煤岩巷3.683.683.683.683.683.683.683.683.683.68四、结语根据不同的