煤巷综掘过断层施工方案探究

　　摘 要：根据杨营能源公司煤层赋存特点，在3500西部轨道下山、3500西部胶带下山等巷道过断层时，对综掘过断层施工方案进行设计，并进行方案对比确定最佳方案，实践证明，最佳方案即保证了施工安全，又提高了现场劳动效率，保证了能实现以最快的速度施工过断层，而且降低了施工工艺调整时间，从而降低过断层的影响时间。

　　关键词：综掘；全岩；过断层

　　1 现场情况

　　杨营能源公司位于山东梁山县境内，是由肥城矿业集团投资建设的设计生产能力45万吨的现代化矿井，井田面积41.7平方公里，煤田地质储量约5亿吨，可采储量2.6亿吨。

　　3500采区煤层赋存较稳定，结构简单，适于综合机械化掘进，煤层厚度平均为3m，煤层顶底板完整，且多为砂岩及粉砂岩，岩石坚固性系数f≥6，断层处岩石较完整。

　　综掘具有单进效率高、巷道成型好、安全和经济效益显著等优点。但是，如何在地质条件复杂，特别是断层发育等特殊条件下实现快速掘进，已成为重要的一个课题。

　　正常情况下，综掘巷道是沿煤层顶板掘进，但是，由于地质构造的不同，经常遇见各种形式的断层。在生产实践中，经过总结创新，得出以下过断层时的调整方案。

　　2 方案提出

　　本次方案探究主要针对的是断层落差大于等于巷道高度的情况，根据现场施工3500西部胶带下山、3500西部轨道下山揭露的几个断层情况发现，断层多为垂向断层，均为切割施工中直接由全煤变为全岩。

　　现场使用的综掘机为佳木斯煤机厂产EBZ-160型综掘机，该机适用于煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进。

　　根据经验，提出以下2种传统方案；根据现场创新，提出第3种方案。

　　方案1：综掘机+放炮。优点是工艺调整时间短。缺点是放炮易打坏综掘机零配件，岩石对综掘机损害较大。

　　方案2：炮掘法1。在合适位置施工综掘机窝，将综掘机放置到综掘机窝内，使用炮掘工艺配合扒装机及输送机运输矸石。优点是使用炮掘工艺，对全岩条件适应性强。缺点是放弃综掘工艺，需要施工综掘机窝，工艺调整时间较长，对巷道掘进影响时间长。

　　方案3：炮掘法2。将综掘机放置在巷道合适位置后，安装1部40T刮板机贯穿综掘机，使用炮掘工艺配合扒装机及刮板机运输矸石。优点是工艺调整时间较方案2短，对全岩条件适应性强，断层过后可以撤掉扒装机后直接开进综掘机进行切割生产。缺点是放弃综掘工艺，使用炮掘工艺。

　　3 方案比较

　　根据3500西部轨道下山实际揭露的1#断层、2#断层来分析比较三种方案在实际应用中的优劣，从而确定出最佳方案。

　　1#断层为上爬正断层，因为轨道运输斜巷，需对该断层前后进行拉底顺坡施工；

　　2#断层为下跌正断层，同样因为轨道运输斜巷，需对该断层前后进行破顶顺坡施工。

　　3.1 方案1

　　因断层处岩石过硬且较为完整，使用打眼放炮破矸及综掘机配合皮带机运输矸石，初期使用该方案掘进，每班进尺均为1排锚杆，岩石对综掘机一运磨损严重，特别是一运机尾处，只要进入小石块就会掩住一运；而且1#断层施工中因巷道超高需分层掘进，综掘机根本无法实现分层掘进，故在1#断层施工了3排锚杆后否决方案1。

　　3.2 方案2

　　首先，在巷道揭露断层后需后退综掘机至围岩条件稳定的位置开综掘机窝放置综掘机，后退综掘机需后退皮带机尾；其次，需拆卸综掘机二运，预计上述工作需 6个小班，然后是安装刮板机及扒装机，进行炮掘施工；而且，将来断层过去后需再将综掘机从综掘机窝内开出来并安装上二运才能开进迎头进行施工，预计工作大概需3个小班。方案2中的工艺调整中综掘机放置使用了9个小班。

　　3.3 方案3

　　首先，将综掘机调整位置至综掘机尾与皮带机尾间距在10m左右，将综掘机二运从机尾处拆掉，然后高调至顶板，这样在综掘机尾与皮带机尾之间就空出10m的空档；然后进行刮板机的安装，刮板机中部槽铺设时，先铺设综掘机前后，再将综掘机向前或向后移动，将原综掘机位置处缺的中部槽及链条补上；最后再将综掘机铲板起高并使用道木垫实，这样刮板机从综掘机底下穿过后直接搭接皮带机尾，直接将综掘机开窝等工程量代替了，大致可以节省下来方案2中使用的9个小班时间用于迎头掘进。

　　因此，经过方案比较，确定方案3为最佳方案。如图所示：

　　4 结论

　　煤巷掘进工程过断层中，根据现场情况合理选择施工方案是顺利过断层的关键，根据杨营煤矿3500采区断层情况，放炮配合综掘机出矸的方案是行不通的。所以，尽可能的降低工艺调整对巷道掘进施工的影响，提高掘进效率，以实现巷道快速掘进，才是煤巷综掘过断层施工的关键所在。

　　参考文献：

　　[1]牛文章.锚网煤巷综掘过断层施工技术[J].现代矿业，2013（07）：140—142.