10606 軌道巷過斷層構造帶技術研究

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（以下簡稱馬蘭礦）隸屬于山西省太原市古交市，礦井位于古交市區西南16 km 位置，年產400 萬t，主要開采煤層為02 號、2 號、8 號煤層，開采水平為+910 m、+680 m、+480 m 三個水平，目前開采+910 m，該礦開拓方式為斜井、立井聯合開拓。

本次研究的掘進工作面為二疊系下統山西組02 號煤層，煤層厚度1.40~2.37 m，平均2.14 m，煤層結構復雜，結構為1.20（0.10）0.84，屬穩定可采中厚煤層，普氏硬度2.0。其下部間隔3.5~8.5 m，平均6.5 m為2 號煤，2 號煤平均煤厚2.20 m，普氏硬度2.0。煤層頂底板巖性及厚度如表1 所示。

表1 馬蘭礦02 號煤層頂、底板巖性特征表

1.2 地質構造情況

該區域內的地質構造如下：

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

2）斷層。根據三維勘探資料，工作面發育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。根據馬蘭礦地質探測資料以及其他工作面的掘進開采情況，判定該區域內的陷落柱較多，大小不一，可以推斷，在掘進過程中將會遇到新的陷落柱，因此，在掘進過程中需要加強地質勘探。

4）節理。根據馬蘭礦地質探測資料以及其他工作面的掘進開采情況，判定該區域內的節理較為發育，特別應注意工作面范圍，該區域內的節理面基本上為平行節理，當節理收到應力作用后，容易出現張開現象，這樣的話，極不利于工作面開采過程中巷道的維護，極易造成底板底鼓，片幫、冒頂等事故，同時易出現瓦斯積聚，造成瓦斯超限事故。

1.3 掘進范圍內的采掘情況

工作面位于南六采區左翼，軌道巷開口于南六2 號煤集中軌道巷，集中軌道巷西南側間隔20 m、41 m、70 m 分別為南六2 號煤集中軌道巷、東二回風大巷、南九風井進風大巷；軌道巷Ⅲ段東南側、西北側實體間隔30 m、0.9 m 分別為10608 皮帶巷、10608 底抽巷。

2 施工方法及支護形式

2.1 施工方法

軌道巷Ⅱ段開口至里程26 m 沿水平破頂掘進，揭露02 號煤后沿02 號煤跟底破頂施工。若巖石較硬，掘進機截割困難時，可采用放小炮方式，打眼數量根據實際情況確定。

2.2 支護形式

頂板采用“Φ20 mm×2 000 mm 螺紋鋼全長錨固樹脂錨桿+鋼筋鋼帶+錨索+金屬菱形網”聯合支護。頂錨桿間、排距950 mm×1 000 mm，錨索規格為Φ21.6 mm×5 200 mm，錨索間距1 900 mm，排距1 000 mm，按“二·三”支護布置在相對應的頂錨桿位置。

兩幫采用兩排“Φ20 mm×2 000 mm 螺紋鋼全長錨固樹脂錨桿+金屬菱形網+W 托盤”聯合支護。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

打眼前由驗收員負責根據現場實際情況點炮眼眼位，打眼工要掌握好各類炮眼的眼深、方向和角度，實現光面爆破。嚴禁兩臺風鉆交叉打眼，打眼完畢，對所有炮眼用壓風吹干凈。打眼采用YTP－7655型風鉆、直徑為43 mm 柱齒型鉆頭和鋼質釬桿打眼。

3.2 裝藥

裝藥結構采用正向連續裝藥，封泥使用黃土炮泥和水炮泥，封泥長度不得小于0.5 m。

3.3 聯線放炮

聯線放炮的線路連接方式為串聯。放炮所采用的線纜為導電效果較佳的絕緣雙線，發炮器一般必須使用FD－200X 型發爆器爆破，雷管采用1-5 段毫秒延期電雷管。在放炮前，必須遵守放炮相關規章制度，嚴格施行“一炮三檢”和“三人連鎖”的放炮要求。

1）施工時，要采用一次起爆的方式進行爆破作業。

2）放炮前，首先，在準備放炮時，應該對放炮周邊區域進行全面細致些的檢查，發現有異常或者非正?，F象，必須馬上向上級匯報，并及時采取有效措施處理；其次，放炮前，必須要求，瓦斯員檢查放炮區域20 m 范圍內的甲烷濃度，若甲烷濃度高于0.8%時，禁止裝藥放炮，再次，在放炮區域20 m 范圍內的巷道，若有雜物或者煤矸石等，占據巷道斷面三分之一以上，則禁止裝藥放炮，若遇到煤壁濕潤，炮眼發熱，前方煤巖體變得松軟等情況時，均不應進行裝藥放炮。最后，在掘進面區域20 m 范圍內進行放炮時，必須對掘進面進行灑水降塵。

3）放炮前要把機器、工具和電纜保護起來或轉移出去，防止崩壞。

4）放炮前要設置警戒。警戒人員必須在有掩護的安全地點進行警戒。必須實行“人、繩、牌”三保險警戒制度，在警戒線拉上繩子、并掛上寫有“現在放炮、禁止入內”的警戒牌。所有人員都要撤到警戒線以外，人數清點準確后，放炮員得到班長的通知，才能放炮。放炮警戒距離為300 m。

5）放炮規定。采用遠距離爆破，爆破地點設在南

六2 號煤集中軌道里程440 m，放炮時回風系統必

須停電、撤人。

4 安全技術措施

4.1 放炮安全技術措施

1）領取火工品的人員必須由經過專門培訓，并取得放炮合格證的放炮員擔任，電雷管必須由放炮員親自運送，炸藥在放炮員的監護下，由熟悉火工品的有關人員運送。領取的火藥和點雷管應分裝在礦統一發放的容器內，火藥、雷管必須由分別背運，單人背運炸藥不超過20 kg，整箱背運不超過一箱；嚴禁將火工品裝入衣袋內；背運火藥和背運雷管人員之間的距離不小于10 m。

2）火工品背運路線：南六爆破材料庫→南九進風大巷→南六運輸聯巷→南六2 號煤集中軌道巷→10606 軌道巷。

3）背運火工品人員要穿反光背心，背運火工品通過彎道、交岔點，要堅持一停、二看、三通過，在大巷行走，要走人行道，在軌道巷行走時，嚴禁在軌道中間行走，當有車輛經過時，要上下擺燈，示意慢行并靠幫站立，待車輛通過后方可行走，嚴格執行“行人不行車，行車不行人”制度，嚴禁乘座車輛，嚴禁在中途逗留。

4）火工品背運到位后，由放炮員、工長一并清點，核對數量無誤后，分別放入雷管箱和火藥箱并鎖好，剩余火工品必須及時退庫。領取、消耗、退庫數量必須登記清楚。放炮員、工長雙方簽字。火藥箱和雷管箱必須完好、牢固?；鹚幭?、雷管箱要放在警戒線以外支護良好、干燥的安全地點，并避開電氣設備和電纜、管線等導體。兩箱距離不小于10 m，處理拒爆、殘爆時，必須在班組長指導下進行，并應當在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢，當班爆破工必須在現場向下一班爆破工交接清楚。

5）放炮前必須做好警戒工作。根據實際需要警戒點須設置警戒聯絡員，只有確認所有警戒全部到位后方準爆破，嚴禁班組長、爆破工及警戒員之間用約定爆破時間的方式進行爆破作業。聯絡員必須同警戒員同時到達警戒點，在確認警戒區域內無人時聯絡員方可返向班組長匯報。警戒員在未得到班組長的撤離命令前不得離開警戒點。各警戒點實行“人、繩、牌”三警并舉。爆破前，班組長將工作面人員均撤至警戒線以外的安全地點并清點人數，確認安全后由跟班副隊長向礦調度匯報炮掘面的支護、瓦斯、煤塵等情況，得到礦調度允許后方可下達爆破命令。

6）處理拒爆安全技術措施。對于處理拒爆問題，應該分為以下幾種情況進行處理：第一，由于連線不良造成的拒爆，可重新連線起爆。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，不論有無殘余炸藥，嚴禁將炮眼殘

底繼續加深；第四，嚴禁使用壓風吹拒爆、殘爆炮眼。第五，處理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必須詳細檢查炸落的煤、矸，收集未爆的電雷管。

4.2 其他安全技術措施

1）嚴格執行“敲幫問頂”制度，若頂板、兩幫存在活石（矸），必須處理后方可繼續作業。

2）作業過程中必須設專人負責觀察頂板情況，若發現異常立即停止作業，采取措施處理后方可恢復施工。

3）嚴格按照規程規定的最大、最小空頂距離，嚴禁超空頂作業。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，必須及時安裝緊固，嚴禁集中安裝或滯后安裝。若局部頂板垮落，根據現場情況補打貼頂錨桿。

4）斷層前后20 m 范圍內加強瓦斯涌出觀測，若有異常立即停止作業，施工期間嚴格執行工作面瓦斯預測并加強瓦斯參數測定。放炮時掘進機必須退出工作面10 m 以外，并用皮帶木板對容易破壞的部分進行遮擋。斷層前后20 m 邊探邊掘，并執行循環驗證。

5 結語

在采掘過程中會遇到各種地質構造，比如斷層、陷落柱、節理等，特別是斷層，嚴重影響工作面的安全回采，因此，實現綜采掘進面的有效過斷層，確保安全，是提升礦井生產綜合效益的重要途徑。礦井管理者必須高度重視相關問題，在生產實際中積極組織人員開展專業探究，總結有效的過斷層技術，實現綜采面快速、高效、安全的過斷層，同時為煤礦建設成為安全高效、集約環保的發展型礦井提供助推力。