10606 轨道巷过断层构造带技术研究

冯光清

（山西西山煤电股份有限公司马兰矿， 山西 古交 030205）

1 工程概述

1.1 矿井概况

山西西山煤电股份有限公司马兰矿（以下简称马兰矿）隶属于山西省太原市古交市，矿井位于古交市区西南16 km 位置，年产400 万t，主要开采煤层为02 号、2 号、8 号煤层，开采水平为+910 m、+680 m、+480 m 三个水平，目前开采+910 m，该矿开拓方式为斜井、立井联合开拓。

本次研究的掘进工作面为二叠系下统山西组02 号煤层，煤层厚度1.40~2.37 m，平均2.14 m，煤层结构复杂，结构为1.20（0.10）0.84，属稳定可采中厚煤层，普氏硬度2.0。其下部间隔3.5~8.5 m，平均6.5 m为2 号煤，2 号煤平均煤厚2.20 m，普氏硬度2.0。煤层顶底板岩性及厚度如表1 所示。

表1 马兰矿02 号煤层顶、底板岩性特征表

1.2 地质构造情况

该区域内的地质构造如下：

1）褶曲。北社-常安向斜经轨道巷Ⅲ段1 033 m穿过工作面，向斜两翼煤岩层倾角平缓，煤岩层倾角0°～8°，平均3°

2）断层。根据三维勘探资料，工作面发育7 条断层，轨道巷Ⅱ段分布1 条，轨道巷Ⅲ段分布6 条。

3）陷落柱。根据马兰矿地质探测资料以及其他工作面的掘进开采情况，判定该区域内的陷落柱较多，大小不一，可以推断，在掘进过程中将会遇到新的陷落柱，因此，在掘进过程中需要加强地质勘探。

4）节理。根据马兰矿地质探测资料以及其他工作面的掘进开采情况，判定该区域内的节理较为发育，特别应注意工作面范围，该区域内的节理面基本上为平行节理，当节理收到应力作用后，容易出现张开现象，这样的话，极不利于工作面开采过程中巷道的维护，极易造成底板底鼓，片帮、冒顶等事故，同时易出现瓦斯积聚，造成瓦斯超限事故。

1.3 掘进范围内的采掘情况

工作面位于南六采区左翼，轨道巷开口于南六2 号煤集中轨道巷，集中轨道巷西南侧间隔20 m、41 m、70 m 分别为南六2 号煤集中轨道巷、东二回风大巷、南九风井进风大巷；轨道巷Ⅲ段东南侧、西北侧实体间隔30 m、0.9 m 分别为10608 皮带巷、10608 底抽巷。

2 施工方法及支护形式

2.1 施工方法

轨道巷Ⅱ段开口至里程26 m 沿水平破顶掘进，揭露02 号煤后沿02 号煤跟底破顶施工。若岩石较硬，掘进机截割困难时，可采用放小炮方式，打眼数量根据实际情况确定。

2.2 支护形式

顶板采用“Φ20 mm×2 000 mm 螺纹钢全长锚固树脂锚杆+钢筋钢带+锚索+金属菱形网”联合支护。顶锚杆间、排距950 mm×1 000 mm，锚索规格为Φ21.6 mm×5 200 mm，锚索间距1 900 mm，排距1 000 mm，按“二·三”支护布置在相对应的顶锚杆位置。

两帮采用两排“Φ20 mm×2 000 mm 螺纹钢全长锚固树脂锚杆+金属菱形网+W 托盘”联合支护。锚杆间排距1 000 mm×1 200 mm，第一排帮锚杆距顶板400 mm，矩形布置。

3 放炮工艺

3.1 打眼

打眼前由验收员负责根据现场实际情况点炮眼眼位，打眼工要掌握好各类炮眼的眼深、方向和角度，实现光面爆破。严禁两台风钻交叉打眼，打眼完毕，对所有炮眼用压风吹干净。打眼采用YTP－7655型风钻、直径为43 mm 柱齿型钻头和钢质钎杆打眼。

3.2 装药

装药结构采用正向连续装药，封泥使用黄土炮泥和水炮泥，封泥长度不得小于0.5 m。

3.3 联线放炮

联线放炮的线路连接方式为串联。放炮所采用的线缆为导电效果较佳的绝缘双线，发炮器一般必须使用FD－200X 型发爆器爆破，雷管采用1-5 段毫秒延期电雷管。在放炮前，必须遵守放炮相关规章制度，严格施行“一炮三检”和“三人连锁”的放炮要求。

1）施工时，要采用一次起爆的方式进行爆破作业。

2）放炮前，首先，在准备放炮时，应该对放炮周边区域进行全面细致些的检查，发现有异常或者非正常现象，必须马上向上级汇报，并及时采取有效措施处理；其次，放炮前，必须要求，瓦斯员检查放炮区域20 m 范围内的甲烷浓度，若甲烷浓度高于0.8%时，禁止装药放炮，再次，在放炮区域20 m 范围内的巷道，若有杂物或者煤矸石等，占据巷道断面三分之一以上，则禁止装药放炮，若遇到煤壁湿润，炮眼发热，前方煤岩体变得松软等情况时，均不应进行装药放炮。最后，在掘进面区域20 m 范围内进行放炮时，必须对掘进面进行洒水降尘。

3）放炮前要把机器、工具和电缆保护起来或转移出去，防止崩坏。

4）放炮前要设置警戒。警戒人员必须在有掩护的安全地点进行警戒。必须实行“人、绳、牌”三保险警戒制度，在警戒线拉上绳子、并挂上写有“现在放炮、禁止入内”的警戒牌。所有人员都要撤到警戒线以外，人数清点准确后，放炮员得到班长的通知，才能放炮。放炮警戒距离为300 m。

5）放炮规定。采用远距离爆破，爆破地点设在南

六2 号煤集中轨道里程440 m，放炮时回风系统必

须停电、撤人。

4 安全技术措施

4.1 放炮安全技术措施

1）领取火工品的人员必须由经过专门培训，并取得放炮合格证的放炮员担任，电雷管必须由放炮员亲自运送，炸药在放炮员的监护下，由熟悉火工品的有关人员运送。领取的火药和点雷管应分装在矿统一发放的容器内，火药、雷管必须由分别背运，单人背运炸药不超过20 kg，整箱背运不超过一箱；严禁将火工品装入衣袋内；背运火药和背运雷管人员之间的距离不小于10 m。

2）火工品背运路线：南六爆破材料库→南九进风大巷→南六运输联巷→南六2 号煤集中轨道巷→10606 轨道巷。

3）背运火工品人员要穿反光背心，背运火工品通过弯道、交岔点，要坚持一停、二看、三通过，在大巷行走，要走人行道，在轨道巷行走时，严禁在轨道中间行走，当有车辆经过时，要上下摆灯，示意慢行并靠帮站立，待车辆通过后方可行走，严格执行“行人不行车，行车不行人”制度，严禁乘座车辆，严禁在中途逗留。

4）火工品背运到位后，由放炮员、工长一并清点，核对数量无误后，分别放入雷管箱和火药箱并锁好，剩余火工品必须及时退库。领取、消耗、退库数量必须登记清楚。放炮员、工长双方签字。火药箱和雷管箱必须完好、牢固。火药箱、雷管箱要放在警戒线以外支护良好、干燥的安全地点，并避开电气设备和电缆、管线等导体。两箱距离不小于10 m，处理拒爆、残爆时，必须在班组长指导下进行，并应当在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕，当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。

5）放炮前必须做好警戒工作。根据实际需要警戒点须设置警戒联络员，只有确认所有警戒全部到位后方准爆破，严禁班组长、爆破工及警戒员之间用约定爆破时间的方式进行爆破作业。联络员必须同警戒员同时到达警戒点，在确认警戒区域内无人时联络员方可返向班组长汇报。警戒员在未得到班组长的撤离命令前不得离开警戒点。各警戒点实行“人、绳、牌”三警并举。爆破前，班组长将工作面人员均撤至警戒线以外的安全地点并清点人数，确认安全后由跟班副队长向矿调度汇报炮掘面的支护、瓦斯、煤尘等情况，得到矿调度允许后方可下达爆破命令。

6）处理拒爆安全技术措施。对于处理拒爆问题，应该分为以下几种情况进行处理：第一，由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。第二，在距拒爆炮眼0.3 m 以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新

装药起爆。第三，不论有无残余炸药，严禁将炮眼残

底继续加深；第四，严禁使用压风吹拒爆、残爆炮眼。第五，处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管。

4.2 其他安全技术措施

1）严格执行“敲帮问顶”制度，若顶板、两帮存在活石（矸），必须处理后方可继续作业。

2）作业过程中必须设专人负责观察顶板情况，若发现异常立即停止作业，采取措施处理后方可恢复施工。

3）严格按照规程规定的最大、最小空顶距离，严禁超空顶作业。先打中间顶锚杆、锚索，最后打角锚杆、锚索，每施工一根锚杆、锚索，必须及时安装紧固，严禁集中安装或滞后安装。若局部顶板垮落，根据现场情况补打贴顶锚杆。

4）断层前后20 m 范围内加强瓦斯涌出观测，若有异常立即停止作业，施工期间严格执行工作面瓦斯预测并加强瓦斯参数测定。放炮时掘进机必须退出工作面10 m 以外，并用皮带木板对容易破坏的部分进行遮挡。断层前后20 m 边探边掘，并执行循环验证。

5 结语

在采掘过程中会遇到各种地质构造，比如断层、陷落柱、节理等，特别是断层，严重影响工作面的安全回采，因此，实现综采掘进面的有效过断层，确保安全，是提升矿井生产综合效益的重要途径。矿井管理者必须高度重视相关问题，在生产实际中积极组织人员开展专业探究，总结有效的过断层技术，实现综采面快速、高效、安全的过断层，同时为煤矿建设成为安全高效、集约环保的发展型矿井提供助推力。