煤巷破碎帶施工工藝與支護(hù)技術(shù)實(shí)踐

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摘要：W1313回風(fēng)順槽在里程332m處揭露FW167正斷層，對(duì)此采取了調(diào)整巷道頂板錨網(wǎng)索支護(hù)參數(shù)，采用圓木大板棚復(fù)合支護(hù)等措施，并加強(qiáng)了頂板、通風(fēng)、掘錨機(jī)破巖、爆破作業(yè)和作業(yè)人員的安全管理，確保工作面過(guò)斷層破碎帶時(shí)的安全施工。

關(guān)鍵詞：煤巷；斷層破碎帶；施工工藝；支護(hù)方法；安全措施

1工程概況

W1313回風(fēng)順槽沿3#煤層底板掘進(jìn)，矩形斷面，掘?qū)?300mm，掘高3900mm，掘進(jìn)毛斷面為20.67m2。埋藏深度+540～+460m。3#煤層平均厚度為6m，煤層傾角為4°～13°。煤層偽頂為砂質(zhì)泥巖，厚度4.75m，直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度10.31m，老頂為細(xì)砂巖，厚度21.12m，直接底為泥巖，厚度為1.2m，老底為中砂巖—砂質(zhì)泥巖，厚度為11.24m，層理均勻。W1313回風(fēng)順槽在里程332m處揭露FW167正斷層，斷層走向NW28°，傾向NE62°，傾角∠36°，落差為3.3m。根據(jù)斷層傾角和落差分析，預(yù)計(jì)斷層影響區(qū)域?yàn)榻衣稊鄬忧?m和揭露斷層后10m范圍，見(jiàn)圖1。斷層面可形成導(dǎo)水裂隙帶，預(yù)計(jì)最大涌水量8m3/h，正常涌水量3m3/h。工作面正常排水采用DQG35/0.2型（排水能力2.1m3/h）風(fēng)泵排水，45kW電泵熱備。

2過(guò)斷層施工工藝

采用從FW167正斷層上盤(pán)爬升至斷層下盤(pán)的方案過(guò)斷層。沿煤層底板掘進(jìn)，至斷層面處形成半煤巖巷道，采用15°上山破巖方式掘進(jìn)，見(jiàn)圖1。過(guò)斷層施工過(guò)程中，底板破巖厚度變化呈由少到多、由多到少的過(guò)程。破巖厚度＜500mm時(shí)，采用掘錨一體機(jī)直接破巖工藝；破巖厚度≥500mm時(shí)，采用爆破配合掘錨機(jī)掘進(jìn)。破巖厚度≥500mm時(shí)，調(diào)整施工順序?yàn)椋壕蝈^一體機(jī)割上臺(tái)階部分→出煤→敲幫問(wèn)頂→臨時(shí)支護(hù)→頂部、幫上部永久支護(hù)→退機(jī)→巖石打眼→檢查瓦斯→裝藥→檢查瓦斯→警戒→放炮→檢查瓦斯→警戒移除→開(kāi)機(jī)出矸→幫下部永久支護(hù)。

3過(guò)斷層支護(hù)方法

（1）調(diào)整頂板支護(hù)參數(shù)過(guò)斷層時(shí)仍按原斷面掘進(jìn)，采用錨網(wǎng)索與梯子梁相配合的支護(hù)方式，見(jiàn)圖2。頂板錨桿每排6根、排距800mm，若過(guò)斷層期間巷道圍巖煤體破碎不易控制，則由生產(chǎn)技術(shù)部經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確定后，可再次縮小排距至600mm，兩肩角錨桿距幫均為300mm，錨桿與垂線呈20°外斜布置。錨索用綜掘機(jī)組鉆機(jī)隔排打設(shè)3根，間排距為1100mm×2000mm；風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)滯后迎頭30m打設(shè)中間排居中布置的1根錨索，排距為2000mm。當(dāng)頂板破碎較嚴(yán)重時(shí)，滯后的中間1根錨索需緊跟迎頭。若頂板破碎嚴(yán)重錨索無(wú)法打設(shè)至頂板穩(wěn)定區(qū)域，則采用加長(zhǎng)錨索進(jìn)行支護(hù)。巷道掘進(jìn)過(guò)斷層面30m后，由于現(xiàn)場(chǎng)頂板較為破碎，采用圓木大板棚對(duì)斷層區(qū)域進(jìn)行復(fù)合支護(hù)。棚距為800mm，間距4700mm。圓木規(guī)格Φ200mm×4200mm，大板5500mm×200mm×150mm，木板500mm×300mm×50mm，木茬400mm×300mm×70mm。在大板與頂板間使用道木背實(shí)，保證與頂板間有效接頂。在圓木距底板1500mm處使用鋼絲繩串聯(lián)一道，距底板3000mm處使用扒釘相連。

4安全技術(shù)措施

4.1頂板管理

（1）每班驗(yàn)收員及時(shí)檢查工程質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)錨桿失效，立即使用錨索進(jìn)行補(bǔ)打。（2）在斷層影響區(qū)域前、中、后5m范圍內(nèi)各打設(shè)1臺(tái)頂板離層儀，并按規(guī)定觀測(cè)記錄，離層進(jìn)入黃區(qū)時(shí)及時(shí)通知生產(chǎn)技術(shù)部，并采取加固措施。（3）過(guò)斷層期間，必須加強(qiáng)頂板巖性觀測(cè)，施工錨索孔時(shí)，要隨時(shí)記錄巖性變化，確保錨索錨固端處于堅(jiān)硬巖層中。

4.2通風(fēng)管理

（1）加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，若過(guò)斷層期間瓦斯涌出量大于原正常掘進(jìn)期間瓦斯涌出量的30%，則必須停止掘進(jìn)。（2）掘錨一體機(jī)破巖作業(yè)期間，必須安排專(zhuān)人對(duì)截割頭進(jìn)行灑水。（3）風(fēng)筒經(jīng)過(guò)斷層區(qū)域時(shí)，必須提前避開(kāi)點(diǎn)柱打設(shè)位置。巷道內(nèi)作業(yè)不得擠壓風(fēng)筒，若需擠壓風(fēng)筒作業(yè)，必須對(duì)風(fēng)筒進(jìn)行防護(hù)，扶梯嚴(yán)禁依靠風(fēng)筒。

4.3掘錨機(jī)破巖管理

（1）破巖作業(yè)前，必須提前檢查掘錨機(jī)截割頭截齒完好情況；破巖作業(yè)時(shí)，往復(fù)多次進(jìn)行拉底，嚴(yán)禁硬拉底板，開(kāi)啟內(nèi)外噴霧灑水，防止產(chǎn)生火花。（2）施工前必須先將掘錨機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)停電閉鎖，對(duì)受影響區(qū)域的巷道設(shè)施進(jìn)行局部防護(hù)。（3）圓木點(diǎn)柱必須落在硬煤上，保證護(hù)頂大板接頂牢實(shí)。若接頂不牢時(shí)，圓木與護(hù)頂大板之間楔入扒釘，使圓木接頂牢實(shí)，并將大板用鐵絲連接于頂部梯子梁上。檢查木棚前傾后仰時(shí)，不符合要求的要用尖棍撬動(dòng)棚腿或用銅錘敲打校正。

4.4爆破安全防護(hù)措施

爆破作業(yè)時(shí)，爆破工作必須由專(zhuān)職爆破工擔(dān)任，嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度。工作面裝藥后，將巷道內(nèi)監(jiān)控傳感器按“三位一體”要求移至安全區(qū)域（包括甲烷傳感器、風(fēng)筒風(fēng)量開(kāi)關(guān)、溫度傳感器、信號(hào)電纜等)，嚴(yán)禁將甲烷傳感器放置在地上，造成傳感器誤報(bào)警，嚴(yán)禁死拉硬拽信號(hào)電纜，防止信號(hào)傳輸中斷。放炮結(jié)束后，及時(shí)將傳感器吊掛到位。4.5工作面禁區(qū)管理工作面危險(xiǎn)部位應(yīng)嚴(yán)禁人員進(jìn)入。工作面禁區(qū)管理要求見(jiàn)表2。

5結(jié)語(yǔ)

W1313回風(fēng)順槽掘進(jìn)過(guò)斷層期間，對(duì)支護(hù)方式進(jìn)行了優(yōu)化，針對(duì)頂板、通風(fēng)、掘錨機(jī)破巖、爆破作業(yè)和作業(yè)人員管理采取有效的安全技術(shù)措施，保證了W1313回風(fēng)順槽順利通過(guò)斷層破碎帶。

參考文獻(xiàn)：

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[3]郝瑩.煤巷斷層破碎帶頂板支護(hù)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].江西煤炭科技，2018（3）：27-29.

作者：許艷偉 單位：山西高河能源有限公司