综采面过全岩冲刷断层带安全施工措施探讨

田华锋

（山西汾河焦煤股份有限公司，山西 洪洞 041600）

煤矿工作面回采过程中会遇到各种复杂的地质情况，必须采用相应的安全措施及施工方法，以顺利通过这类地质异常区[1-3]。若发育在成煤时期的古河流对煤层周围岩体的冲刷作用在某些围岩中可能形成断裂发育带。在冲刷深度很大的情况下，断裂带范围也会增大，断裂增大至一定的规模时，便可形成冲刷断层带。若该冲刷范围只发生在岩层中，便可在煤层周围形成全岩冲刷带。回采工作面遇到全岩冲刷断层带时应采取特定的措施来确保安全通过该断裂发育带[4-5]。本文探讨了山西焦煤霍州煤电集团汾河焦煤公司三交河煤矿10-201回采工作面过全岩冲刷断层带时的施工方法及安全技术措施。

1 概况

工作面位于井下+850水平下组煤南翼，其南侧、东侧、西侧均为实体煤，北侧为下组煤胶轮车辅助运输巷。工作面范围上部有上组煤三采区2-317、2-319、2-310、2-312采空区。工作面与上组煤采空区层间距80～100m。工作面各巷道支护参数及用途分别为：10-20111巷，矩形，锚网梁4m×2.5m ，长度1840m，用途为进风、行人、运煤；10-2012巷，矩形，锚网梁4m×2.7m ，巷道长度1840m，用途为回风、运料、行人；10-2010巷，矩形，锚网梁5.6m×2.9m ，总长度226m，用途为安装采煤设备、采煤。

截至目前，10-201工作面正巷推进至11#点前16.6m，副巷推进至10#点前60.6m。工作面53#支架至57#支架段揭露全岩冲刷带，岩性为砂质泥岩、较硬。采煤机滚筒直接截割矸石困难，为了保护采煤机、运输机等设备，决定该段采用先放震动炮、后用采煤机截割的方法通过。

2 过断层带的施工工艺

当工作面岩性较软时，采用采煤机直接截割的方式通过，当工作面岩性较硬时，采用先放震动炮，后用采煤机截割的方法通过。

2.1 施工工序

（1）岩性较软时的工序：交接班检查排除隐患→洒水降尘→割煤→移架→推溜→洒水降尘→清煤。

（2）岩性较硬时工序：交接班检查排除隐患→敲帮问顶支架接顶严实→打眼→洒水灭尘→瓦检→装药→瓦检→加固放炮地点前后10m范围支护→放炮→瓦检→洒水灭尘→加固放炮地点前后10m范围支护→割煤→移架→推溜→洒水降尘→清煤。

2.2 施工技术要求

2.2.1 炮眼布置

（1）当岩石较硬，厚度大于0.6m小于1m时，炮眼采用“单排眼”布置。炮眼与煤壁夹角为65°，眼深1.2m，炮眼间距1m，装药量为1卷/眼，放炮炮眼封泥采用水炮泥及黄土炮泥封满填实，封泥长度不小于0.5m。

（2）当岩石较硬，厚度大于1m时，炮眼采用“三花眼”进行布置。炮眼与煤壁夹角为65°，眼深1.2m，炮眼间距1m，排距0.8m，装药量为1卷/眼，放炮炮眼封泥采用水炮泥及黄土炮泥封满填实，封泥长度不小于0.5m。

根据工作面实际地质条件，采用一次装药，一次爆破，每次爆破长度不超过10m，炸药选用Φ27×200mm乳化炸药，每条重0.125kg，封泥为水炮泥（规格Φ26×220mm）和黄土炮泥（Φ30×100mm），打眼采用气腿式凿岩机（型号YT-28），连线方式为串联。施工采用的炮眼布置图及技术参数如图1、表1所示。

图1 10-201工作面炮眼布置图

2.2.2 顶板管理

（1）工作面过放炮段期间，要保证溜子的坡度使采煤机能够顺利通过，确保工作面“三直一平”；

（2）工作面过放炮段期间，每班安排专人进行补液，补液次数不得少于3次。端头支柱初撑力达到11.5MPa，超前段的支柱初撑力达到11.5MPa，两巷超前支护长度不低于规定50m，严格执行“栓梁、栓柱”；

（3）采用追机作业的方式通过放炮段，支架必须及时带压移架，不能及时拉架时，采煤机司机要及时停机，待支架拉到位后方可继续割煤；

（4）采用采煤机直接截割时，在割完一个循环后及时检查采煤机截齿及采煤机各零件完好情况；

（5）工作面采煤机推进至放炮段时，采煤机放慢速度匀速前进。有大块石头滚下，必须3人一组配合进行砸石，大块矸石采用人工风镐的方式进行处理，大块矸石处理后，保证不大于200mm。砸大石过程中，施工地点人员要离采煤机前后滚筒保持到5～6架支架，并闭锁刮板输送机和采煤机；

（6）过放炮段期间，严格控制支架架间距，架间间隙不超过100mm。过放炮段期间，支架顶梁仰俯角严禁大于7°，支架严禁超高使用。

表1 工作面炮眼参数

3 结论

根据山西焦煤霍州煤电集团汾河焦煤公司三交河煤矿10-201回采工作面的实际情况，结合冲刷断层带的形成机理，从顶板管理、爆破作业等方面制定了过该断裂带的施工方法及安全技术措施， 确保了矿井的安全经济生产，为类似地质条件的矿井生产提供了技术依据和参考。