刘怀婷
安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿 安徽宿州 234000
[摘要] 阐述了安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿在W3211工作面过F17-2断层施工时，根据施工现场地质条件变化采取相应措施，进行了施工方案优化设计，既提高了施工质量，也确保了安全高效过断层施工。
[关键词] 硬岩浅孔爆破辅助落矸 预裂辅助巷 深孔预裂钻孔 深孔预裂爆破
前言
W3211工作面过F17-2断层实施施工方案优化设计，在工作面揭露F17-2断层后，采取“下盘揭露断层面后起坡，破上盘煤底板”的方案，通过工作面揭露断层范围内，直接采用煤机滚筒截割过断层，提高破矸效率；坚硬岩石段，工作面内采用风锤施工浅孔爆破方式辅助落矸；采用在风巷施工预裂辅助巷，在辅助巷内及风巷施工深孔预裂钻孔，进行深孔预裂爆破的方案，达到了提高施工质量、确保生产安全高效过断层。
一、工程概况
（一）工作面情况：W3211工作面位于钱营孜煤矿一水平西一采区南翼，工作面走向长度1660m，倾斜宽171～242m，可采储量157万吨。工作面距揭露F17-2断层剩余3m。
（二）断层情况（见附图）：F17-2逆断层：倾向120°，倾角35～45°，落差0～16m，回采过程中预计自W3211工作面第31架开始揭露，沿断层走向向工作面内延伸长度380m，推进方向延展长度330m；断层富导水性弱。
（三）工作面顶底板情况：老顶：细砂岩，裂隙发育;粉砂岩，局部层内有薄层煤线，发育不稳定。直接顶：泥岩，厚3.1m，致密，局部含粉砂质，局部有薄层煤线，发育不稳定。直接底：泥岩，厚1.8m，致密，块状，性硬，含粉砂质。老底：粉砂岩，薄层状，缓波状层理，坚硬,裂隙发育；泥岩，致密，均匀，泥质结构，块状，水平层理。
（四）准备工作：备齐备足施工所需的工具、支护用品、防护用品。
二、过断层方案优化设计
（一）过断层方案：
工作面揭露F17-2断层后，采取“下盘揭露断层面后起坡，破上盘煤底板”的方案。
（二）过断层方法：
1.工作面揭露断层范围内，直接采用煤机滚筒截割过断层，提高破矸效率。
2.坚硬岩石段，工作面内采用风锤施工浅孔爆破方式辅助落矸。
3.F17-2断层采用在风巷施工预裂辅助巷，在辅助巷内及风巷施工深孔预裂钻孔，进行深孔预裂爆破的方案。
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三、技术要求：
1.衬车：倾向方向：断层范围内，自上盘往下盘截割时刹车、破上盘煤底板，尽量避免截割下盘煤顶板砂岩；刹车最大倾角控制在25°。工作面运输机允许弯曲度3°；运输机最大倾角控制在25°，在大倾角范围内采煤机采取下行割煤，上行返空刀的割煤方式；走向方向：面内刹车角度按不小于15°刹车，每刀刹车约214mm。
2.采高：工作面上、下出口保证巷道高度不低于1.8m，人行道宽度不低于0.8m；工作面全岩段控制最低采高在2.8～3m之间。
3.煤机速度：在断层影响段截割矸石时，牵引速度不得大于1.0m/min。
4.爆破方法：打眼：根据施工现场的岩性确定炮眼布置方法、排数、眼距、角度、眼深。装药：串并联方式，使用煤矿三级许用水胶炸药，每眼不超过3个，使用煤矿许用毫秒延期电雷管。爆破：使用FD-200Z型发爆器一次起爆，每组起爆眼数最多不得超过50个炮眼。
5.支护质量：液压支架必须接实顶板，初撑力不小于24Mpa；工作面内打插梁单体初撑力不低于11.5MPa。
四、安全技术措施
（一）顶板管理：1.割煤期间：煤机防窜矸、煤壁防窜矸；辅助移架：移架时，必须利用端头支架防倒千斤顶和基本支架的侧护板调整架型。2.人工超前管理：工作面顶板片漏，需人工超前管理，必须待顶板稳定后，方可进行作业。
（二）人员防护：工作面大于15°时，必须在立柱间拴人员行走防倒绳，支架采取擦顶带压移架；移架时架档内漏矸，人员严禁站在2架架间下方，防止移架过程中掉矸伤人。
（三）进刀警戒设置：采煤机到达机头、机尾20架时，机头、机尾看载波及闲杂所有作业人员必须撤到支架档内，煤机司机进入架档操作，机巷、风巷所有人员撤到超前支护以外，在上下出口大于10m位置设专人警戒。
（四）停送电管理：1.进入运输机里侧作业前，必须停电、闭锁运输机和采煤机，并停上一级开关电源，挂停电牌，专人看护；2.超前管理时，将采煤机退出距离人工管理段不小于20架位置，对采煤机停电闭锁，并停采煤机上一级开关电源，挂停电牌，专人看护；3.放炮前，要对工作面内所有照明及机电设备停电闭锁，并挂停电牌，专人看护。
（五）爆破管理：施工顺序：安全检查→打眼→安全检查→装药联线→警戒→爆破→安全检查
（六）技术管理：根据岩性条件的变化，调整采煤机切割层位，采取割软不割硬的原则，并结合放炮施工，减少设备损耗，提高推进度。过断层期间，全岩段采高控制在最小范围（2.8m），减少割矸量。采煤工作面过断层期间，在与对盘煤层位置水平间距小于5m 范围内，每班需施工探煤钻孔，实时掌握对盘煤层位置，保证精准对接，误差不大于 500mm。
（七）其它安全技术措施：加强矿压管理；加强综合防尘管理；加强工作面瓦斯管理；加强采空区防灭火管理；加强防治水管理。
五、结论
1、W3211工作面过F17-2断层施工过程中，在工作面揭露F17-2断层后，采取“下盘揭露断层面后起坡，破上盘煤底板”的方案。
2、通过工作面揭露断层范围内，直接采用煤机滚筒截割过断层，提高破矸效率。坚硬岩石段，工作面内采用风锤施工浅孔爆破方式辅助落矸。
3、采用在风巷施工预裂辅助巷，在辅助巷内及风巷施工深孔预裂钻孔，进行深孔预裂爆破的方案，达到了提高施工质量，确保安全高效过断层。
4、通过后期对W3211工作面过F17-2断层施工的分析表明，该施工方案取得了良好的效果；对今后相同地质条件的工作面过断层提供了良好的借鉴意义。
[参考文献]
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[5] 杨尊献，煤矿安全技术操作规程，徐州:中国矿业大学出版社，2017.
[6] 作者简介：刘怀婷：（1970-）男（汉），安徽濉溪县人，采矿工程师，2007年毕业于中国矿业大学，现在安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿从事技术管理工作。
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