10606 軌道巷過(guò)斷層構(gòu)造帶技術(shù)研究

馮光清

（山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦， 山西 古交 030205）

1 工程概述

1.1 礦井概況

山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦（以下簡(jiǎn)稱(chēng)馬蘭礦）隸屬于山西省太原市古交市，礦井位于古交市區(qū)西南16 km 位置，年產(chǎn)400 萬(wàn)t，主要開(kāi)采煤層為02 號(hào)、2 號(hào)、8 號(hào)煤層，開(kāi)采水平為+910 m、+680 m、+480 m 三個(gè)水平，目前開(kāi)采+910 m，該礦開(kāi)拓方式為斜井、立井聯(lián)合開(kāi)拓。

本次研究的掘進(jìn)工作面為二疊系下統(tǒng)山西組02 號(hào)煤層，煤層厚度1.40~2.37 m，平均2.14 m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)為1.20（0.10）0.84，屬穩(wěn)定可采中厚煤層，普氏硬度2.0。其下部間隔3.5~8.5 m，平均6.5 m為2 號(hào)煤，2 號(hào)煤平均煤厚2.20 m，普氏硬度2.0。煤層頂?shù)装鍘r性及厚度如表1 所示。

表1 馬蘭礦02 號(hào)煤層頂、底板巖性特征表

1.2 地質(zhì)構(gòu)造情況

該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造如下：

1）褶曲。北社-常安向斜經(jīng)軌道巷Ⅲ段1 033 m穿過(guò)工作面，向斜兩翼煤巖層傾角平緩，煤巖層傾角0°～8°，平均3°

2）斷層。根據(jù)三維勘探資料，工作面發(fā)育7 條斷層，軌道巷Ⅱ段分布1 條，軌道巷Ⅲ段分布6 條。

3）陷落柱。根據(jù)馬蘭礦地質(zhì)探測(cè)資料以及其他工作面的掘進(jìn)開(kāi)采情況，判定該區(qū)域內(nèi)的陷落柱較多，大小不一，可以推斷，在掘進(jìn)過(guò)程中將會(huì)遇到新的陷落柱，因此，在掘進(jìn)過(guò)程中需要加強(qiáng)地質(zhì)勘探。

4）節(jié)理。根據(jù)馬蘭礦地質(zhì)探測(cè)資料以及其他工作面的掘進(jìn)開(kāi)采情況，判定該區(qū)域內(nèi)的節(jié)理較為發(fā)育，特別應(yīng)注意工作面范圍，該區(qū)域內(nèi)的節(jié)理面基本上為平行節(jié)理，當(dāng)節(jié)理收到應(yīng)力作用后，容易出現(xiàn)張開(kāi)現(xiàn)象，這樣的話(huà)，極不利于工作面開(kāi)采過(guò)程中巷道的維護(hù)，極易造成底板底鼓，片幫、冒頂?shù)仁鹿?，同時(shí)易出現(xiàn)瓦斯積聚，造成瓦斯超限事故。

1.3 掘進(jìn)范圍內(nèi)的采掘情況

工作面位于南六采區(qū)左翼，軌道巷開(kāi)口于南六2 號(hào)煤集中軌道巷，集中軌道巷西南側(cè)間隔20 m、41 m、70 m 分別為南六2 號(hào)煤集中軌道巷、東二回風(fēng)大巷、南九風(fēng)井進(jìn)風(fēng)大巷；軌道巷Ⅲ段東南側(cè)、西北側(cè)實(shí)體間隔30 m、0.9 m 分別為10608 皮帶巷、10608 底抽巷。

2 施工方法及支護(hù)形式

2.1 施工方法

軌道巷Ⅱ段開(kāi)口至里程26 m 沿水平破頂掘進(jìn)，揭露02 號(hào)煤后沿02 號(hào)煤跟底破頂施工。若巖石較硬，掘進(jìn)機(jī)截割困難時(shí)，可采用放小炮方式，打眼數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況確定。

2.2 支護(hù)形式

頂板采用“Φ20 mm×2 000 mm 螺紋鋼全長(zhǎng)錨固樹(shù)脂錨桿+鋼筋鋼帶+錨索+金屬菱形網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)。頂錨桿間、排距950 mm×1 000 mm，錨索規(guī)格為Φ21.6 mm×5 200 mm，錨索間距1 900 mm，排距1 000 mm，按“二·三”支護(hù)布置在相對(duì)應(yīng)的頂錨桿位置。

兩幫采用兩排“Φ20 mm×2 000 mm 螺紋鋼全長(zhǎng)錨固樹(shù)脂錨桿+金屬菱形網(wǎng)+W 托盤(pán)”聯(lián)合支護(hù)。錨桿間排距1 000 mm×1 200 mm，第一排幫錨桿距頂板400 mm，矩形布置。

3 放炮工藝

3.1 打眼

打眼前由驗(yàn)收員負(fù)責(zé)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況點(diǎn)炮眼眼位，打眼工要掌握好各類(lèi)炮眼的眼深、方向和角度，實(shí)現(xiàn)光面爆破。嚴(yán)禁兩臺(tái)風(fēng)鉆交叉打眼，打眼完畢，對(duì)所有炮眼用壓風(fēng)吹干凈。打眼采用YTP－7655型風(fēng)鉆、直徑為43 mm 柱齒型鉆頭和鋼質(zhì)釬桿打眼。

3.2 裝藥

裝藥結(jié)構(gòu)采用正向連續(xù)裝藥，封泥使用黃土炮泥和水炮泥，封泥長(zhǎng)度不得小于0.5 m。

3.3 聯(lián)線(xiàn)放炮

聯(lián)線(xiàn)放炮的線(xiàn)路連接方式為串聯(lián)。放炮所采用的線(xiàn)纜為導(dǎo)電效果較佳的絕緣雙線(xiàn)，發(fā)炮器一般必須使用FD－200X 型發(fā)爆器爆破，雷管采用1-5 段毫秒延期電雷管。在放炮前，必須遵守放炮相關(guān)規(guī)章制度，嚴(yán)格施行“一炮三檢”和“三人連鎖”的放炮要求。

1）施工時(shí)，要采用一次起爆的方式進(jìn)行爆破作業(yè)。

2）放炮前，首先，在準(zhǔn)備放炮時(shí)，應(yīng)該對(duì)放炮周邊區(qū)域進(jìn)行全面細(xì)致些的檢查，發(fā)現(xiàn)有異常或者非正?，F(xiàn)象，必須馬上向上級(jí)匯報(bào)，并及時(shí)采取有效措施處理；其次，放炮前，必須要求，瓦斯員檢查放炮區(qū)域20 m 范圍內(nèi)的甲烷濃度，若甲烷濃度高于0.8%時(shí)，禁止裝藥放炮，再次，在放炮區(qū)域20 m 范圍內(nèi)的巷道，若有雜物或者煤矸石等，占據(jù)巷道斷面三分之一以上，則禁止裝藥放炮，若遇到煤壁濕潤(rùn)，炮眼發(fā)熱，前方煤巖體變得松軟等情況時(shí)，均不應(yīng)進(jìn)行裝藥放炮。最后，在掘進(jìn)面區(qū)域20 m 范圍內(nèi)進(jìn)行放炮時(shí)，必須對(duì)掘進(jìn)面進(jìn)行灑水降塵。

3）放炮前要把機(jī)器、工具和電纜保護(hù)起來(lái)或轉(zhuǎn)移出去，防止崩壞。

4）放炮前要設(shè)置警戒。警戒人員必須在有掩護(hù)的安全地點(diǎn)進(jìn)行警戒。必須實(shí)行“人、繩、牌”三保險(xiǎn)警戒制度，在警戒線(xiàn)拉上繩子、并掛上寫(xiě)有“現(xiàn)在放炮、禁止入內(nèi)”的警戒牌。所有人員都要撤到警戒線(xiàn)以外，人數(shù)清點(diǎn)準(zhǔn)確后，放炮員得到班長(zhǎng)的通知，才能放炮。放炮警戒距離為300 m。

5）放炮規(guī)定。采用遠(yuǎn)距離爆破，爆破地點(diǎn)設(shè)在南

六2 號(hào)煤集中軌道里程440 m，放炮時(shí)回風(fēng)系統(tǒng)必

須停電、撤人。

4 安全技術(shù)措施

4.1 放炮安全技術(shù)措施

1）領(lǐng)取火工品的人員必須由經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，并取得放炮合格證的放炮員擔(dān)任，電雷管必須由放炮員親自運(yùn)送，炸藥在放炮員的監(jiān)護(hù)下，由熟悉火工品的有關(guān)人員運(yùn)送。領(lǐng)取的火藥和點(diǎn)雷管應(yīng)分裝在礦統(tǒng)一發(fā)放的容器內(nèi)，火藥、雷管必須由分別背運(yùn)，單人背運(yùn)炸藥不超過(guò)20 kg，整箱背運(yùn)不超過(guò)一箱；嚴(yán)禁將火工品裝入衣袋內(nèi)；背運(yùn)火藥和背運(yùn)雷管人員之間的距離不小于10 m。

2）火工品背運(yùn)路線(xiàn)：南六爆破材料庫(kù)→南九進(jìn)風(fēng)大巷→南六運(yùn)輸聯(lián)巷→南六2 號(hào)煤集中軌道巷→10606 軌道巷。

3）背運(yùn)火工品人員要穿反光背心，背運(yùn)火工品通過(guò)彎道、交岔點(diǎn)，要堅(jiān)持一停、二看、三通過(guò)，在大巷行走，要走人行道，在軌道巷行走時(shí)，嚴(yán)禁在軌道中間行走，當(dāng)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，要上下擺燈，示意慢行并靠幫站立，待車(chē)輛通過(guò)后方可行走，嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車(chē)，行車(chē)不行人”制度，嚴(yán)禁乘座車(chē)輛，嚴(yán)禁在中途逗留。

4）火工品背運(yùn)到位后，由放炮員、工長(zhǎng)一并清點(diǎn)，核對(duì)數(shù)量無(wú)誤后，分別放入雷管箱和火藥箱并鎖好，剩余火工品必須及時(shí)退庫(kù)。領(lǐng)取、消耗、退庫(kù)數(shù)量必須登記清楚。放炮員、工長(zhǎng)雙方簽字?；鹚幭浜屠坠芟浔仨毻旰谩⒗喂?。火藥箱、雷管箱要放在警戒線(xiàn)以外支護(hù)良好、干燥的安全地點(diǎn)，并避開(kāi)電氣設(shè)備和電纜、管線(xiàn)等導(dǎo)體。兩箱距離不小于10 m，處理拒爆、殘爆時(shí)，必須在班組長(zhǎng)指導(dǎo)下進(jìn)行，并應(yīng)當(dāng)在當(dāng)班處理完畢。如果當(dāng)班未能處理完畢，當(dāng)班爆破工必須在現(xiàn)場(chǎng)向下一班爆破工交接清楚。

5）放炮前必須做好警戒工作。根據(jù)實(shí)際需要警戒點(diǎn)須設(shè)置警戒聯(lián)絡(luò)員，只有確認(rèn)所有警戒全部到位后方準(zhǔn)爆破，嚴(yán)禁班組長(zhǎng)、爆破工及警戒員之間用約定爆破時(shí)間的方式進(jìn)行爆破作業(yè)。聯(lián)絡(luò)員必須同警戒員同時(shí)到達(dá)警戒點(diǎn)，在確認(rèn)警戒區(qū)域內(nèi)無(wú)人時(shí)聯(lián)絡(luò)員方可返向班組長(zhǎng)匯報(bào)。警戒員在未得到班組長(zhǎng)的撤離命令前不得離開(kāi)警戒點(diǎn)。各警戒點(diǎn)實(shí)行“人、繩、牌”三警并舉。爆破前，班組長(zhǎng)將工作面人員均撤至警戒線(xiàn)以外的安全地點(diǎn)并清點(diǎn)人數(shù)，確認(rèn)安全后由跟班副隊(duì)長(zhǎng)向礦調(diào)度匯報(bào)炮掘面的支護(hù)、瓦斯、煤塵等情況，得到礦調(diào)度允許后方可下達(dá)爆破命令。

6）處理拒爆安全技術(shù)措施。對(duì)于處理拒爆問(wèn)題，應(yīng)該分為以下幾種情況進(jìn)行處理：第一，由于連線(xiàn)不良造成的拒爆，可重新連線(xiàn)起爆。第二，在距拒爆炮眼0.3 m 以外另打與拒爆炮眼平行的新炮眼，重新

裝藥起爆。第三，不論有無(wú)殘余炸藥，嚴(yán)禁將炮眼殘

底繼續(xù)加深；第四，嚴(yán)禁使用壓風(fēng)吹拒爆、殘爆炮眼。第五，處理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸，收集未爆的電雷管。

4.2 其他安全技術(shù)措施

1）嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”制度，若頂板、兩幫存在活石（矸），必須處理后方可繼續(xù)作業(yè)。

2）作業(yè)過(guò)程中必須設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀(guān)察頂板情況，若發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)，采取措施處理后方可恢復(fù)施工。

3）嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定的最大、最小空頂距離，嚴(yán)禁超空頂作業(yè)。先打中間頂錨桿、錨索，最后打角錨桿、錨索，每施工一根錨桿、錨索，必須及時(shí)安裝緊固，嚴(yán)禁集中安裝或滯后安裝。若局部頂板垮落，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況補(bǔ)打貼頂錨桿。

4）斷層前后20 m 范圍內(nèi)加強(qiáng)瓦斯涌出觀(guān)測(cè)，若有異常立即停止作業(yè)，施工期間嚴(yán)格執(zhí)行工作面瓦斯預(yù)測(cè)并加強(qiáng)瓦斯參數(shù)測(cè)定。放炮時(shí)掘進(jìn)機(jī)必須退出工作面10 m 以外，并用皮帶木板對(duì)容易破壞的部分進(jìn)行遮擋。斷層前后20 m 邊探邊掘，并執(zhí)行循環(huán)驗(yàn)證。

5 結(jié)語(yǔ)

在采掘過(guò)程中會(huì)遇到各種地質(zhì)構(gòu)造，比如斷層、陷落柱、節(jié)理等，特別是斷層，嚴(yán)重影響工作面的安全回采，因此，實(shí)現(xiàn)綜采掘進(jìn)面的有效過(guò)斷層，確保安全，是提升礦井生產(chǎn)綜合效益的重要途徑。礦井管理者必須高度重視相關(guān)問(wèn)題，在生產(chǎn)實(shí)際中積極組織人員開(kāi)展專(zhuān)業(yè)探究，總結(jié)有效的過(guò)斷層技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜采面快速、高效、安全的過(guò)斷層，同時(shí)為煤礦建設(shè)成為安全高效、集約環(huán)保的發(fā)展型礦井提供助推力。