綜采面過(guò)全巖沖刷斷層帶安全施工措施探討

田華鋒

（山西汾河焦煤股份有限公司，山西 洪洞 041600）

煤礦工作面回采過(guò)程中會(huì)遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)情況，必須采用相應(yīng)的安全措施及施工方法，以順利通過(guò)這類(lèi)地質(zhì)異常區(qū)[1-3]。若發(fā)育在成煤時(shí)期的古河流對(duì)煤層周?chē)鷰r體的沖刷作用在某些圍巖中可能形成斷裂發(fā)育帶。在沖刷深度很大的情況下，斷裂帶范圍也會(huì)增大，斷裂增大至一定的規(guī)模時(shí)，便可形成沖刷斷層帶。若該沖刷范圍只發(fā)生在巖層中，便可在煤層周?chē)纬扇珟r沖刷帶。回采工作面遇到全巖沖刷斷層帶時(shí)應(yīng)采取特定的措施來(lái)確保安全通過(guò)該斷裂發(fā)育帶[4-5]。本文探討了山西焦煤霍州煤電集團(tuán)汾河焦煤公司三交河煤礦10-201回采工作面過(guò)全巖沖刷斷層帶時(shí)的施工方法及安全技術(shù)措施。

1 概況

工作面位于井下+850水平下組煤南翼，其南側(cè)、東側(cè)、西側(cè)均為實(shí)體煤，北側(cè)為下組煤膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸巷。工作面范圍上部有上組煤三采區(qū)2-317、2-319、2-310、2-312采空區(qū)。工作面與上組煤采空區(qū)層間距80～100m。工作面各巷道支護(hù)參數(shù)及用途分別為：10-20111巷，矩形，錨網(wǎng)梁4m×2.5m ，長(zhǎng)度1840m，用途為進(jìn)風(fēng)、行人、運(yùn)煤；10-2012巷，矩形，錨網(wǎng)梁4m×2.7m ，巷道長(zhǎng)度1840m，用途為回風(fēng)、運(yùn)料、行人；10-2010巷，矩形，錨網(wǎng)梁5.6m×2.9m ，總長(zhǎng)度226m，用途為安裝采煤設(shè)備、采煤。

截至目前，10-201工作面正巷推進(jìn)至11#點(diǎn)前16.6m，副巷推進(jìn)至10#點(diǎn)前60.6m。工作面53#支架至57#支架段揭露全巖沖刷帶，巖性為砂質(zhì)泥巖、較硬。采煤機(jī)滾筒直接截割矸石困難，為了保護(hù)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備，決定該段采用先放震動(dòng)炮、后用采煤機(jī)截割的方法通過(guò)。

2 過(guò)斷層帶的施工工藝

當(dāng)工作面巖性較軟時(shí)，采用采煤機(jī)直接截割的方式通過(guò)，當(dāng)工作面巖性較硬時(shí)，采用先放震動(dòng)炮，后用采煤機(jī)截割的方法通過(guò)。

2.1 施工工序

（1）巖性較軟時(shí)的工序：交接班檢查排除隱患→灑水降塵→割煤→移架→推溜→灑水降塵→清煤。

（2）巖性較硬時(shí)工序：交接班檢查排除隱患→敲幫問(wèn)頂支架接頂嚴(yán)實(shí)→打眼→灑水滅塵→瓦檢→裝藥→瓦檢→加固放炮地點(diǎn)前后10m范圍支護(hù)→放炮→瓦檢→灑水滅塵→加固放炮地點(diǎn)前后10m范圍支護(hù)→割煤→移架→推溜→灑水降塵→清煤。

2.2 施工技術(shù)要求

2.2.1 炮眼布置

（1）當(dāng)巖石較硬，厚度大于0.6m小于1m時(shí)，炮眼采用“單排眼”布置。炮眼與煤壁夾角為65°，眼深1.2m，炮眼間距1m，裝藥量為1卷/眼，放炮炮眼封泥采用水炮泥及黃土炮泥封滿(mǎn)填實(shí)，封泥長(zhǎng)度不小于0.5m。

（2）當(dāng)巖石較硬，厚度大于1m時(shí)，炮眼采用“三花眼”進(jìn)行布置。炮眼與煤壁夾角為65°，眼深1.2m，炮眼間距1m，排距0.8m，裝藥量為1卷/眼，放炮炮眼封泥采用水炮泥及黃土炮泥封滿(mǎn)填實(shí)，封泥長(zhǎng)度不小于0.5m。

根據(jù)工作面實(shí)際地質(zhì)條件，采用一次裝藥，一次爆破，每次爆破長(zhǎng)度不超過(guò)10m，炸藥選用Φ27×200mm乳化炸藥，每條重0.125kg，封泥為水炮泥（規(guī)格Φ26×220mm）和黃土炮泥（Φ30×100mm），打眼采用氣腿式鑿巖機(jī)（型號(hào)YT-28），連線方式為串聯(lián)。施工采用的炮眼布置圖及技術(shù)參數(shù)如圖1、表1所示。

圖1 10-201工作面炮眼布置圖

2.2.2 頂板管理

（1）工作面過(guò)放炮段期間，要保證溜子的坡度使采煤機(jī)能夠順利通過(guò)，確保工作面“三直一平”；

（2）工作面過(guò)放炮段期間，每班安排專(zhuān)人進(jìn)行補(bǔ)液，補(bǔ)液次數(shù)不得少于3次。端頭支柱初撐力達(dá)到11.5MPa，超前段的支柱初撐力達(dá)到11.5MPa，兩巷超前支護(hù)長(zhǎng)度不低于規(guī)定50m，嚴(yán)格執(zhí)行“栓梁、栓柱”；

（3）采用追機(jī)作業(yè)的方式通過(guò)放炮段，支架必須及時(shí)帶壓移架，不能及時(shí)拉架時(shí)，采煤機(jī)司機(jī)要及時(shí)停機(jī)，待支架拉到位后方可繼續(xù)割煤；

（4）采用采煤機(jī)直接截割時(shí)，在割完一個(gè)循環(huán)后及時(shí)檢查采煤機(jī)截齒及采煤機(jī)各零件完好情況；

（5）工作面采煤機(jī)推進(jìn)至放炮段時(shí)，采煤機(jī)放慢速度勻速前進(jìn)。有大塊石頭滾下，必須3人一組配合進(jìn)行砸石，大塊矸石采用人工風(fēng)鎬的方式進(jìn)行處理，大塊矸石處理后，保證不大于200mm。砸大石過(guò)程中，施工地點(diǎn)人員要離采煤機(jī)前后滾筒保持到5～6架支架，并閉鎖刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)；

（6）過(guò)放炮段期間，嚴(yán)格控制支架架間距，架間間隙不超過(guò)100mm。過(guò)放炮段期間，支架頂梁仰俯角嚴(yán)禁大于7°，支架?chē)?yán)禁超高使用。

表1 工作面炮眼參數(shù)

3 結(jié)論

根據(jù)山西焦煤霍州煤電集團(tuán)汾河焦煤公司三交河煤礦10-201回采工作面的實(shí)際情況，結(jié)合沖刷斷層帶的形成機(jī)理，從頂板管理、爆破作業(yè)等方面制定了過(guò)該斷裂帶的施工方法及安全技術(shù)措施， 確保了礦井的安全經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，為類(lèi)似地質(zhì)條件的礦井生產(chǎn)提供了技術(shù)依據(jù)和參考。