梁建義

（山西宏宇誠(chéng)鑄建設(shè)工程有限公司，山西 朔州 038300）

斷層帶上下盤煤體的平移或上下移動(dòng)，不僅造成施工巷道過斷層時(shí)掘進(jìn)效率低，找煤困難，而且受構(gòu)造應(yīng)力影響，斷層帶附近巖體出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，巖體穩(wěn)定性差，施工巷道過斷層帶期間破碎頂板支護(hù)難度大，支護(hù)效果差，很容易發(fā)生頂板事故。塔山煤礦2305巷下山掘進(jìn)施工時(shí)，采用撞楔超前支護(hù)方式，取得了較好效果。

1 概況

塔山礦2305巷位于三盤區(qū)，主要擔(dān)負(fù)著8305工作面煤炭運(yùn)輸任務(wù)，巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1700m，矩形斷面，斷面規(guī)格為寬×高=4.2×3.5m。2305巷掘進(jìn)煤層為4#石炭系煤層，煤層平均厚度3.5m，施工巷道沿4#煤層頂?shù)装寰蜻M(jìn)。巷道直接頂主要以砂質(zhì)泥巖為主，平均厚度4.2m，基本頂主要以白砂巖為主，平均厚度11.4m，目前2305巷已掘進(jìn)825m。

資料顯示，2305巷掘進(jìn)至840m處將揭露一條正斷層F3，斷層落差為1.7m，傾角為50°，如圖1所示。

受F3斷層影響，巷道煤層在掘進(jìn)方向發(fā)生下移。2305巷在掘進(jìn)820m處時(shí)頂板出現(xiàn)局部破碎現(xiàn)象，原巷道錨（索）網(wǎng)支護(hù)效果相對(duì)較差。預(yù)計(jì)施工巷道掘進(jìn)至f3斷層帶處時(shí)，頂板會(huì)出現(xiàn)大面積破碎現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)生冒頂事故。由于F3斷層落差相對(duì)較大，采用直接破巖過斷層的方法，破巖量大且施工效率低，決定下山掘進(jìn)過F3斷層，同時(shí)對(duì)下山掘進(jìn)段巷道頂板采用撞楔超前支護(hù)。

2 過F3斷層施工工藝

2.1 下山掘進(jìn)施工工藝

（1）2305巷掘進(jìn)至830m處時(shí)，采用下山松動(dòng)爆破掘進(jìn)施工工藝，巷道頂?shù)装逑律骄蜻M(jìn)坡度5°，如圖1所示。

（2）松動(dòng)爆破下山掘進(jìn)時(shí)，工作面共計(jì)布置四排爆破孔，每排布置6個(gè)炮孔，炮孔間距為0.8m，排距為1.0m，炮孔深度為1.2m。第一排炮孔布置在距巷道下山掘進(jìn)設(shè)計(jì)頂板0.2m處，且與頂板平行。

（3）炮孔施工完后在炮孔內(nèi)依次填裝雷管、藥卷并采用水炮泥進(jìn)行封孔處理，每個(gè)炮孔腳線采用串聯(lián)聯(lián)接方式，爆破時(shí)從下往上分次爆破，每次爆破孔數(shù)不得超過6個(gè)。

（4）爆破施工后及時(shí)補(bǔ)打頂板永久支護(hù)，并清理工作面煤矸石，第一循環(huán)完成后進(jìn)行第二循環(huán)施工，施工工藝相同。

（5）當(dāng)2305巷松動(dòng)爆破下山掘進(jìn)5.0m，工作面炮孔深度降低為0.8m，每個(gè)炮孔裝藥量不得超過300g，每次爆破炮孔數(shù)量不得超過4個(gè)，嚴(yán)格控制爆破進(jìn)度，每茬爆破進(jìn)度不得超過0.8m，爆破后頂板空頂距不得0.5m。

（6）2305巷下山掘進(jìn)9.0m后，掘進(jìn)巷道頂?shù)装褰衣稊鄬由媳P煤層頂?shù)装鍟r(shí)停止采用下山掘進(jìn)施工工藝，采用沿煤層頂?shù)装迤叫芯蜻M(jìn)施工工藝。

2.2 撞楔超前支護(hù)

由于2305巷下盤下山掘進(jìn)時(shí)需預(yù)留頂煤，頂煤厚度在0～1.8m范圍內(nèi)，而4#煤層發(fā)育不穩(wěn)定，在F3斷層應(yīng)力作用下，頂煤難以預(yù)留，特別是巷道爆破施工后，頂煤在無支護(hù)作用下極易垮落，決定在下山掘進(jìn)時(shí)頂板施工撞楔超前支護(hù)。

（1）2305巷掘進(jìn)至830m處時(shí)，在設(shè)計(jì)頂板位置施工一排超前支護(hù)鉆孔，采用型號(hào)為ZQC-50/2.5S手持式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆孔與下山掘進(jìn)設(shè)計(jì)頂板平行布置，鉆孔深度為3.0m，鉆孔直徑為28mm，鉆孔間距為0.5m，每排共布置9個(gè)鉆孔。

（2）鉆孔施工完后在鉆孔內(nèi)依次填裝錨固劑及超前支護(hù)材料，錨固劑采用型號(hào)為MSKC23/80型超快型樹脂藥，超前支護(hù)材料采用長(zhǎng)度為3.5m，直徑為25mm鋼針。

（3）撞楔超前支護(hù)施工完后，2305巷進(jìn)行下山掘進(jìn)，掘進(jìn)后的永久支護(hù)施工在撞楔超前支護(hù)下進(jìn)行。

（4）掘進(jìn)2.0m時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打第二排撞楔超前支護(hù)，第二排與第一排施工工藝相同且交錯(cuò)式布置，交錯(cuò)距離為1.0m，依次類推，直至施工巷道完全過F3斷層帶，如圖2所示。

3 應(yīng)用效果

（1）與傳統(tǒng)直接破巖過斷層法相比，2305巷采用下山掘進(jìn)施工工藝過F3斷層，提高了巷道掘進(jìn)效率，平均掘進(jìn)進(jìn)度3.2m/d，同時(shí)可減少破巖量115m3，減少了工作面矸石運(yùn)輸量，避免了因矸石量大、硬度大，造成運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備損壞。

（2）2305巷下山掘進(jìn)時(shí)，采用撞楔超前支護(hù)對(duì)頂板預(yù)留煤層進(jìn)行超前維護(hù)，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，采取撞楔超前支護(hù)后對(duì)頂板預(yù)留煤柱起到很好的支護(hù)效果，在下山掘進(jìn)前3m由于頂板預(yù)留煤柱厚度僅為0.5m，頂煤出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，隨著下山掘進(jìn)延長(zhǎng)，頂煤厚度增加，頂煤未出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。

圖2 三盤區(qū)2305巷下山掘進(jìn)撞楔超前支護(hù)平面圖（mm）

4 結(jié)語(yǔ)

在三盤區(qū)2305巷過斷層帶施工時(shí)，采用松動(dòng)爆破下山掘進(jìn)施工工藝，在下山掘進(jìn)段采用施工撞楔超前支護(hù)對(duì)預(yù)留頂板進(jìn)行維護(hù)。實(shí)踐證明，下山掘進(jìn)提高了巷道掘進(jìn)效率，減少破巖量；撞楔超前支護(hù)對(duì)預(yù)留頂煤起到了很好的超前支護(hù)作用，保證了巷道過斷層施工的安全，取得了顯著成效。