陽煤一礦掘進(jìn)巷道地質(zhì)構(gòu)造頂板管理與技術(shù)

呂忠東

摘 要：文章簡單介紹了一礦在巷道掘進(jìn)時遇到地質(zhì)構(gòu)造后的響應(yīng)機(jī)制，及采取的管理模式和有效的技術(shù)手段，該管理模式自施行以來，在遇到的各類構(gòu)造期間確保了頂板的支護(hù)安全，并實現(xiàn)了高效快速掘進(jìn)。很有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：巷道；地質(zhì)構(gòu)造；頂板；技術(shù)

1 地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)容

根據(jù)我礦實際地質(zhì)構(gòu)造情況，影響采掘工作面頂板管理的地質(zhì)構(gòu)造指：陷落柱、斷層、褶曲、沖刷、頂板巖性變化段、頂板破碎段、頂板淋頭水段。

2 評級標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造評級標(biāo)準(zhǔn)和巷道頂板管理難易程度、頂板巖性探測和礦壓觀測結(jié)果，構(gòu)造區(qū)頂板管理的綜合評定分為A、B、C三個等級。

A級評定標(biāo)準(zhǔn)：含水構(gòu)造區(qū)、煤巷半煤巖巷過陷落柱、落差2m以上（含2m）的斷層和頂板破碎的褶曲，以及過構(gòu)造前后10米范圍的影響區(qū)域。B級評定標(biāo)準(zhǔn)：巖巷過陷落柱、落差2m以下的斷層、褶幅大于15°且頂板完整的褶曲、頂板巖性發(fā)生變化區(qū)域、頂板淋頭水段。C級評定標(biāo)準(zhǔn)：未揭露構(gòu)造時，構(gòu)造牽引區(qū)域巷道圍巖節(jié)理發(fā)育、礦壓顯現(xiàn)明顯、煤層松軟，以及褶幅小于15°的頂板完整的褶曲、沖刷區(qū)。

3 構(gòu)造區(qū)頂板管理采取的程序

A級：立即停止作業(yè)，對外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強(qiáng)支護(hù)，同時匯報調(diào)度室，由調(diào)度室通知生產(chǎn)科、地質(zhì)科、安監(jiān)處等部門到現(xiàn)場踏勘，研究制定專項安全技術(shù)措施，礦分管領(lǐng)導(dǎo)同意后貫徹執(zhí)行。

B級：立即停止作業(yè)，對外圍10米范圍內(nèi)的頂板加強(qiáng)支護(hù)，同時匯報調(diào)度室，由調(diào)度室通知生產(chǎn)科、地質(zhì)科、安監(jiān)處等部門到現(xiàn)場踏勘，研究制定專項安全技術(shù)措施，同意后貫徹執(zhí)行。

C級：立即匯報調(diào)度室，礦、井區(qū)、隊組技術(shù)管理人員于當(dāng)班到現(xiàn)場確定安全技術(shù)措施，根據(jù)圍巖變化情況調(diào)整支護(hù)參數(shù)和支護(hù)方式，隊組及時觀察頂板圍巖狀況，發(fā)生變化及時提升等級標(biāo)準(zhǔn)。

4 監(jiān)督檢查

地質(zhì)構(gòu)造區(qū)頂板管理評定為A級時，由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處和井區(qū)組織一天一次現(xiàn)場檢查；評定為B級時，由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處每2天組織一次現(xiàn)場檢查，工區(qū)要每天檢查一次；評定為C級時，由礦生產(chǎn)科、安監(jiān)處每5天組織一次現(xiàn)場檢查，工區(qū)每2天到現(xiàn)場檢查一次。

5 頂板支護(hù)規(guī)定

5.1 褶曲、斷層

根據(jù)褶曲、斷層的產(chǎn)狀要素，判斷構(gòu)造的分類，制定相應(yīng)的措施。

5.1.1 對于褶幅、斷距小，對巷道掘進(jìn)影響不大的褶曲、斷層構(gòu)造，可以直接掘進(jìn)通過，構(gòu)造外圍10m要加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度，在原來支護(hù)基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場情況和安全技術(shù)措施要求，增加錨桿（索）數(shù)量，縮小錨桿（索）間排距。

5.1.2 對于斷距大，與巷道夾角大的斷層，褶幅大的褶曲構(gòu)造，要結(jié)合揭露的地質(zhì)情況，加強(qiáng)巷道掘進(jìn)地段的地質(zhì)鉆勘工作，根據(jù)所掌握的地質(zhì)資料（包括地質(zhì)構(gòu)造分布情況與現(xiàn)狀，以及巖性變化的大致可能地段等），及時制定具體的施工方法。構(gòu)造外圍10m要加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度，在原來支護(hù)基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場情況和安全技術(shù)措施要求，增加錨桿（索）數(shù)量，縮小錨桿（索）間排距。

（1）應(yīng)根據(jù)巷道的用途提供巷道施工中（腰）線，確定巷道方向和坡度；必要時，要提前或者退后進(jìn)行挑頂（起底）掘進(jìn)，保證巷道滿足使用要求。

（2）要優(yōu)化過構(gòu)造方案，以滿足巷道使用要求為目的，盡可能選擇穩(wěn)定巖層作為巷道頂幫，采用過巖巷距離短、安全系數(shù)高、銜接影響小、機(jī)械化率高、經(jīng)濟(jì)效益好的方式進(jìn)行掘進(jìn)。

5.2 陷落柱

巷道掘進(jìn)遇陷落柱時支護(hù)方式：

5.2.1 開拓大巷揭露陷落柱時，隊組先對工作面及外圍10m進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)；構(gòu)造段支護(hù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況，采用全錨索+套29U型棚支護(hù)，支棚支護(hù)段滯后工作面距離不得大于2架棚，循環(huán)進(jìn)度和棚距縮小為一排不得大于0.8m，錨索規(guī)格不小于Ф17.8×7200mm，頂幫要構(gòu)緊盤實，拉鉤、撐木齊全，構(gòu)造過完后要進(jìn)行噴漿封閉。

5.2.2 15#煤巷道揭露陷落柱時，掘進(jìn)機(jī)截割硬度范圍內(nèi)巖性的巷道，選擇采用綜掘工藝；掘進(jìn)機(jī)截割硬度范圍外巖性的巷道，選擇采用普（炮）掘工藝。隊組先對工作面及外圍10m進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)；構(gòu)造段支護(hù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件和構(gòu)造發(fā)育情況確定支護(hù)方式，當(dāng)頂板基本穩(wěn)定、無淋水和錨索支護(hù)有效時，采用全錨索支護(hù)；當(dāng)頂板破碎、有淋水現(xiàn)象或施工錨索難以控制頂板時，要采用全錨索+套棚支護(hù)；具體的支護(hù)形式有構(gòu)造領(lǐng)導(dǎo)組制定并在安全技術(shù)措施中詳細(xì)規(guī)定。頂幫支護(hù)排距減小為一排不得大于0.8m，支棚排距不大于2m，滯后工作面距離在安全技術(shù)措施中根據(jù)支棚工藝相應(yīng)規(guī)定，錨索規(guī)格不小于Ф17.8×7200mm，木棚梁、腿采用不小于Ф180mm的圓木，尾巷支棚時，要對支棚段進(jìn)行噴漿封閉。必要時要縮小巷道斷面掘進(jìn)。

5.2.3 根據(jù)巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、頂板完好程度和礦壓顯現(xiàn)情況，相應(yīng)采取全錨索支護(hù)、錨索+套棚聯(lián)合支護(hù)。當(dāng)原構(gòu)造段未支棚、支棚后礦壓仍發(fā)生變化，支護(hù)破壞時，要進(jìn)一步采取補(bǔ)打大直徑錨索+套棚支護(hù)。

6 構(gòu)造區(qū)域觀測和探測

6.1 地質(zhì)構(gòu)造影響區(qū)域外30米開始加強(qiáng)巖性探測和礦壓觀測。施工隊組每個圓班使用錨索鉆機(jī)鉆探，構(gòu)造邊緣處頂板巖性發(fā)生較大變化時要取芯探測，探測深度不小于10米。礦壓觀測每10米一組（煤巷、半煤巖巷），設(shè)壓力表和離層儀，觀測頻度每天不少于一次。

6.2 構(gòu)造外圍10米開始嚴(yán)格執(zhí)行物探和鉆探措施，每探5米進(jìn)3米。揭露隱伏地質(zhì)構(gòu)造時立即停止作業(yè)，采取物探和鉆探手段，補(bǔ)充構(gòu)造外圍巷道地質(zhì)資料。

7 其它規(guī)定

7.1 對于構(gòu)造及周圍影響區(qū)圍巖破碎、或有淋頭水時，煤層節(jié)理發(fā)育和松軟煤層，頂板較不穩(wěn)定，難以維護(hù)的，要先進(jìn)行注化學(xué)漿進(jìn)行加固，后再加強(qiáng)支護(hù)進(jìn)行掘進(jìn)。

7.2 巷道冒頂后原則上冒多高錨多高，不能打錨桿錨索時，要采用棚式支護(hù)。采用棚式支護(hù)時，要構(gòu)羅架木接頂，因特殊地質(zhì)條件和動壓影響不能接頂時，要鋪設(shè)至少0.5m的緩沖層蓬頂通過，同時對蓬頂段的架棚采取防倒措施。

7.3 巷道在過構(gòu)造期間，如采用炮掘和支棚工藝的，工作面10米內(nèi)的棚要采取加固措施，并在措施中明確說明。在有坡度的巷道支棚時，棚腿要有一定的迎山角，并采取防倒措施。

7.4 巷道臨近構(gòu)造帶、過構(gòu)造期間，應(yīng)注意工作面瓦斯等有害氣體涌出和積存情況，通風(fēng)工區(qū)要加強(qiáng)通風(fēng)管理，做好監(jiān)測監(jiān)控和預(yù)報工作。

7.5 加強(qiáng)有掘必探工作，對構(gòu)造影響區(qū)加大探測的密度和循環(huán)，如果出現(xiàn)透水征兆，要立即撤人并匯報。如果構(gòu)造與含水層有水力聯(lián)系，必須做好疏排工作，隊組要準(zhǔn)備好排水設(shè)施。