煤巷破碎帶施工工藝與支護技術實踐
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摘要：W1313回風順槽在里程332m處揭露FW167正斷層，對此采取了調(diào)整巷道頂板錨網(wǎng)索支護參數(shù)，采用圓木大板棚復合支護等措施，并加強了頂板、通風、掘錨機破巖、爆破作業(yè)和作業(yè)人員的安全管理，確保工作面過斷層破碎帶時的安全施工。
1工程概況
W1313回風順槽沿3#煤層底板掘進，矩形斷面，掘?qū)?300mm，掘高3900mm，掘進毛斷面為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，預計斷層影響區(qū)域為揭露斷層前5m和揭露斷層后10m范圍，見圖1。斷層面可形成導水裂隙帶，預計最大涌水量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）風泵排水，45kW電泵熱備。
2過斷層施工工藝
采用從FW167正斷層上盤爬升至斷層下盤的方案過斷層。沿煤層底板掘進，至斷層面處形成半煤巖巷道，采用15°上山破巖方式掘進，見圖1。過斷層施工過程中，底板破巖厚度變化呈由少到多、由多到少的過程。破巖厚度＜500mm時，采用掘錨一體機直接破巖工藝；破巖厚度≥500mm時，采用爆破配合掘錨機掘進。破巖厚度≥500mm時，調(diào)整施工順序為：掘錨一體機割上臺階部分→出煤→敲幫問頂→臨時支護→頂部、幫上部永久支護→退機→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→開機出矸→幫下部永久支護。
3過斷層支護方法
（1）調(diào)整頂板支護參數(shù)過斷層時仍按原斷面掘進，采用錨網(wǎng)索與梯子梁相配合的支護方式，見圖2。頂板錨桿每排6根、排距800mm，若過斷層期間巷道圍巖煤體破碎不易控制，則由生產(chǎn)技術部經(jīng)現(xiàn)場確定后，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。錨索用綜掘機組鉆機隔排打設3根，間排距為1100mm×2000mm；風動鉆機滯后迎頭30m打設中間排居中布置的1根錨索，排距為2000mm。當頂板破碎較嚴重時，滯后的中間1根錨索需緊跟迎頭。若頂板破碎嚴重錨索無法打設至頂板穩(wěn)定區(qū)域，則采用加長錨索進行支護。巷道掘進過斷層面30m后，由于現(xiàn)場頂板較為破碎，采用圓木大板棚對斷層區(qū)域進行復合支護。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，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安全技術措施
4.1頂板管理
（1）每班驗收員及時檢查工程質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)錨桿失效，立即使用錨索進行補打。（2）在斷層影響區(qū)域前、中、后5m范圍內(nèi)各打設1臺頂板離層儀，并按規(guī)定觀測記錄，離層進入黃區(qū)時及時通知生產(chǎn)技術部，并采取加固措施。（3）過斷層期間，必須加強頂板巖性觀測，施工錨索孔時，要隨時記錄巖性變化，確保錨索錨固端處于堅硬巖層中。
4.2通風管理
（1）加強瓦斯監(jiān)測，若過斷層期間瓦斯涌出量大于原正常掘進期間瓦斯涌出量的30%，則必須停止掘進。（2）掘錨一體機破巖作業(yè)期間，必須安排專人對截割頭進行灑水。（3）風筒經(jīng)過斷層區(qū)域時，必須提前避開點柱打設位置。巷道內(nèi)作業(yè)不得擠壓風筒，若需擠壓風筒作業(yè)，必須對風筒進行防護，扶梯嚴禁依靠風筒。
4.3掘錨機破巖管理
（1）破巖作業(yè)前，必須提前檢查掘錨機截割頭截齒完好情況；破巖作業(yè)時，往復多次進行拉底，嚴禁硬拉底板，開啟內(nèi)外噴霧灑水，防止產(chǎn)生火花。（2）施工前必須先將掘錨機和皮帶運輸機停電閉鎖，對受影響區(qū)域的巷道設施進行局部防護。（3）圓木點柱必須落在硬煤上，保證護頂大板接頂牢實。若接頂不牢時，圓木與護頂大板之間楔入扒釘，使圓木接頂牢實，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，不符合要求的要用尖棍撬動棚腿或用銅錘敲打校正。
4.4爆破安全防護措施
爆破作業(yè)時，爆破工作必須由專職爆破工擔任，嚴格執(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、風筒風量開關、溫度傳感器、信號電纜等)，嚴禁將甲烷傳感器放置在地上，造成傳感器誤報警，嚴禁死拉硬拽信號電纜，防止信號傳輸中斷。放炮結束后，及時將傳感器吊掛到位。4.5工作面禁區(qū)管理工作面危險部位應嚴禁人員進入。工作面禁區(qū)管理要求見表2。
5結語
W1313回風順槽掘進過斷層期間，對支護方式進行了優(yōu)化，針對頂板、通風、掘錨機破巖、爆破作業(yè)和作業(yè)人員管理采取有效的安全技術措施，保證了W1313回風順槽順利通過斷層破碎帶。
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作者：許艷偉 單位：山西高河能源有限公司