薛國杰
(霍州煤電集團團柏煤礦安全管理科,山西 霍州 031414)
8231機巷位于一采區(qū)一區(qū)段南翼,底板標高-550m左右,煤層為單斜構(gòu)造。頂板為淺灰色粉砂巖,夾灰色細砂巖條帶。82煤煤層結(jié)構(gòu)較簡單,以碎塊狀為主,塊狀次之,平均厚度約2.1m;夾一層灰色一灰黑色炭質(zhì)泥巖夾矸;其下為83煤,平均煤厚度約0.5m。底板為灰白色粉砂巖,致密,且較硬。南部靠近F3斷層(落差20~105m),受其影響,伴生小斷裂構(gòu)造較多,主要有FX8、FX11(H=0~2m)及一些未揭露小斷層。本地段水文地質(zhì)條件較簡單,主要充水水源為煤層頂、底板砂巖裂隙水及8235工作面老塘水。
8231機巷為8231工作面回采期間通風、運輸之用,前期兼作7213工作面的排水巷和進架巷。巷道方位為N220°,工程量為680m,工字鋼梯形棚支護,梁×腿=3.2m×2.8m,塘材、笆片腰幫過頂。
(1)8231機巷從一采區(qū)運輸下山出貨,要經(jīng)過一部帶式輸送機、四部刮板輸送機轉(zhuǎn)載后進入一采區(qū)運輸上山帶式輸送機,沒有區(qū)段煤倉的臨儲和緩沖。因此,一旦過斷層,矸石量過多,勢必造成運輸設(shè)備的高故障率。
(2)8231機巷采用ELMB-75A型掘進機,該掘進機機型較輕,過斷層能力差,一旦大范圍破矸,事故率將大大提高。
由于生產(chǎn)接替緊張,再加上此巷道的多功用性,因此對進尺速度要求較高,必須準確預(yù)測斷層,并采用合理的方式過斷層。
(1)FX8-l斷層與8231機巷近正交,傾向190°,傾角45°~75°,落差0~6m,正斷層。該斷層在8229工作面、7215工作面已有揭露,現(xiàn)有資料基本能準確地對其定位。根據(jù)地質(zhì)部門所下預(yù)報書,其揭露位置將在J3點前80m。由于實測資料較充分,預(yù)報位置較可靠,決定過該斷層時實施人工干預(yù),提前剎底下山攆煤,保證過斷層時全巖段盡可能少,以利于綜掘機及運輸設(shè)備的保養(yǎng),提高單進水平。
(2)為了進一步確認斷層位置,采用接桿風鉆,堅持每鉆探10m掘進5m,發(fā)現(xiàn)迎頭位置J3點前88m處揭露斷層。如圖1所示。
圖1 斷層三面素描圖
(3)現(xiàn)場按照-10°腰線施工,要求技術(shù)人員及地測科技術(shù)人員加密觀測,及時掌握斷層第一手資料。過斷層段全巖段9.8m,具體如圖2所示。
圖2 施工方案示意圖
主動干預(yù)措施(方案一)與被動找煤措施(方案二)對比如下:
(1)從8231機巷上幫素描可以看出,全巖段方案一為9.8m,方案二為20.6m,方案一僅為方案二的47.6%。破矸量方案一為199.7m3,方案二為264.4 m3,方案一比方案二少破矸64.7 m3,提高了勞動生產(chǎn)率,對提升煤質(zhì)也有現(xiàn)實意義。
(2)方案一比方案二少過全巖段10.8m,少破矸64.7m3,有效改善綜掘機及運輸設(shè)備的工作狀況,使綜掘機整機振動減小,截齒損失率降低,刮板輸送機卡鏈條、憋電機事故明顯減少,利于設(shè)備維護,降低事故率。
(3)由于采用方案一,少破矸石,得以提高單進水平。機械設(shè)備事故率降低、開機率增加,也促進了單進水平的進一步提高。
8231機巷過FX8-1斷層采用主動干預(yù)措施,斷層定位準確,現(xiàn)場控制有力,盡管有斷層的影響,仍實現(xiàn)了月進320m以上的成績,完成了礦下達的生產(chǎn)任務(wù),安全順利通過斷層,取得了較好的經(jīng)濟效益。該施工方案可以為類似條件下的施工提供參考。