陳 吉

（山西宏宇誠鑄建設(shè)工程有限公司，山西 朔州 038300）

1 工程概述

大同煤礦集團(tuán)馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司位于大同市左云縣小京莊鄉(xiāng)，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為10Mt/a，井田面積198.35km2，2105巷位于井田北一盤區(qū)，巷道北部為實(shí)煤區(qū)，東部布置三條盤區(qū)大巷，南部為8104采空區(qū)，西部為實(shí)煤區(qū)。2105巷為3#～5#合并煤層，總厚度為17m，煤層內(nèi)含多層矸石，厚度在0.4～2.2m之間。

2105巷設(shè)計(jì)長度為4200m，巷道斷面規(guī)格為寬×高=5.2×3.6m。巷道沿3#～5#煤層底板平行掘進(jìn)，巷道頂板預(yù)留厚度為1.9m炭質(zhì)泥巖，泥巖往上為煤層，設(shè)計(jì)頂板采用錨桿、錨索、鋼帶聯(lián)合支護(hù)，護(hù)幫采用單錨桿支護(hù)。2105巷由塔山礦建項(xiàng)目部采用型號(hào)為EBZ200綜掘機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)。截至目前巷道已掘進(jìn)1700m。

根據(jù)馬道頭礦地測(cè)科提供資料顯示，2105巷掘進(jìn)至1500m、1800m分別揭露兩條逆斷層F3、F4，其中F3斷層落差為0.5m，對(duì)巷道掘進(jìn)影響不大，塔山礦建項(xiàng)目部采用掘進(jìn)機(jī)直接破巖的方法過斷層，而F4斷層落差為1.7m，傾角為45°，若直接采用掘進(jìn)機(jī)破巖不僅破巖量大，掘進(jìn)效率低，設(shè)備損壞率高，而且很容易發(fā)生頂板事故，對(duì)此塔山礦建項(xiàng)目部通過技術(shù)研究，決定采用炮掘工藝過F4斷層，制定了相應(yīng)的安全措施。

2 爆破法過F4斷層施工工藝

巷道掘進(jìn)至距F4斷層30m處預(yù)計(jì)進(jìn)入斷層破碎區(qū)域，采用爆破法過F4斷層。

2.1 分層光面爆破法掘進(jìn)

（1）當(dāng)2105掘進(jìn)至距F4斷層30m處，采用分層光面爆破法掘進(jìn)，將巷道斷面分上下兩層，上層面規(guī)格為寬×高=5.2×1.5m，下層面規(guī)格為寬×高=5.2×2.1m。

（2）首先在巷道下層面施工光面爆破眼，共計(jì)施工24個(gè)炮眼，其中周邊眼16個(gè)，輔助眼4個(gè)，掏槽眼4個(gè)，具體炮眼參數(shù)如表1所示。

表1 2105巷分層光面爆破炮眼參數(shù)表

（3）當(dāng)工作面下分層炮眼施工完后，填裝炸藥及雷管，炸藥采用長度為300mm，Ф35mm礦用乳化炸藥，每個(gè)炮眼內(nèi)填裝兩支藥卷，雷管采用毫秒延期電雷管，雷管順插在孔底藥卷上，炸藥填裝后對(duì)炮眼進(jìn)行水炮泥封孔，封孔長度不得低于0.6m。

（4）炮眼炸藥雷管填裝后及時(shí)進(jìn)行雷管腳線連接，采用串聯(lián)方式進(jìn)行連接，連接后將其與爆破母線進(jìn)行連接，并進(jìn)行爆破。

（5）下分層光面爆破后及時(shí)清理工作面煤矸石，并在上分層施工松動(dòng)爆破眼，共計(jì)布置5個(gè)炮眼，炮眼深度為1.2m，每個(gè)炮眼填裝一支炸藥及雷管并進(jìn)行封孔，采用松動(dòng)爆破法進(jìn)行上分層掘進(jìn)，分層光面爆破茬進(jìn)控制在1.0m。

2.2 松動(dòng)爆破法上山掘進(jìn)

（1）當(dāng)2105巷爆破掘進(jìn)至距F4斷層5m處時(shí)，為了使掘進(jìn)巷道進(jìn)入斷層上盤后能夠繼續(xù)沿煤層底板平行掘進(jìn)，塔山礦建項(xiàng)目部決定采用松動(dòng)爆破法上山掘進(jìn)如圖1所示。

圖1 北一盤區(qū)2105巷過F4斷層剖面示意圖

（2）工作面共布置四排松動(dòng)爆破眼，排距為1.5m，每排施工5個(gè)炮眼，炮眼間距為0.8m，炮眼與工作面成10°仰角布置。

（3）松動(dòng)爆破眼施工完后，在每個(gè)炮眼內(nèi)填裝一支藥卷并進(jìn)行填裝水炮泥，松動(dòng)爆破時(shí)每次只可爆破3～5個(gè)炮眼，松動(dòng)爆破茬盡量控制在0.5～1.0m。

（4）當(dāng)施工巷道掘進(jìn)過斷層上盤5m后停止松動(dòng)爆破，繼續(xù)采用分層光面爆破法掘進(jìn)，且爆破工藝與下盤分層光面爆破法相同。2105巷在上盤掘進(jìn)30m過斷層破碎帶后采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)。

3 安全技術(shù)措施

（1）2105巷掘進(jìn)至F4斷層破碎帶時(shí)必須減小茬進(jìn)度，掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)后必須及時(shí)對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。

（2）當(dāng)施工巷道掘進(jìn)至斷層破碎帶時(shí)，每班開工前必須對(duì)工作面施工探放鉆孔，掌握掘進(jìn)面距斷層帶距離，并做好斷層突水、瓦斯涌出等災(zāi)害預(yù)防。

（3）采用松動(dòng)爆破上山掘進(jìn)時(shí)在斷層上盤需留頂煤，而2105工作面煤層發(fā)育不穩(wěn)定，在留頂煤前必須采取相應(yīng)支護(hù)措施如超前支護(hù)、注漿等，確保巷道安全順利過斷層帶。

（4）由于斷層帶附近煤巖體膠結(jié)不穩(wěn)定且頂板壓力大，巷道在過斷層期間必須采取有效的支護(hù)措施，如架設(shè)鋼棚、施工組合錨索等，防止斷層帶處頂板出現(xiàn)破碎、冒頂現(xiàn)象。

（5）在進(jìn)行光面爆破時(shí)必須控制好裝藥量及炮眼深度，防止裝藥量大，爆破震動(dòng)對(duì)斷層處巖石層穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；松動(dòng)爆破時(shí)必須分次爆破，嚴(yán)禁一次性爆破所有松動(dòng)炮眼。

（6）掘進(jìn)巷道過F4斷層后，在斷層上下盤各安裝一個(gè)頂板離層儀，并安排專人定期對(duì)頂板下沉、離層情況進(jìn)行觀測(cè)、記錄，若頂板下沉量加大時(shí)，必須及時(shí)采取有效頂板控制措施。

（7）掘進(jìn)巷道爆破施工時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢、三人聯(lián)鎖”放炮制度，爆破前必須在所有可能進(jìn)入放炮地點(diǎn)攔人設(shè)警戒。

4 結(jié)束語

山西宏宇誠鑄建設(shè)工程有限公司塔山礦建項(xiàng)目部在施工2105巷時(shí)，采用爆破法過F4斷層破碎帶，平均掘進(jìn)進(jìn)度達(dá)3.0m/d，減少了破巖量，保證了巷道施工安全，取得了較好效果。