綜采工作面過大落差斷層技術(shù)

摘要：112201綜采工作面是該礦在2-2煤層中布置的首采工作面，在112201綜采工作面掘進(jìn)過程中共揭露四條斷層，回采首先遇到DF22正斷層。文章主要總結(jié)了該礦順利通過DF22斷層的施工方法及采取的措施，對(duì)綜采工作面過大落差傾向斷層提供借鑒經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)措施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為綜采工作面高產(chǎn)高效提供了保障。

關(guān)鍵詞：綜采 大落差斷層 割頂?shù)追?/p>

1 DF22斷層簡介

DF22斷層與工作面斜交橫穿整個(gè)工作面。傾向方位角110～135°，傾角58～71°。落差由西至東變化不大，斷層在風(fēng)巷落差5.4m；在機(jī)巷揭露落差7.8m。（見圖1工作面平面圖）

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圖1 工作面平面圖

2 工作面三機(jī)配套

112201綜采工作面安裝169部ZY7800/22/45型液壓支架，使用MG750/1920-WD型采煤機(jī)，使用SGZ1000/2×1000刮板運(yùn)輸機(jī)。

3 過斷層方案確定

3.1 割頂?shù)追?/p>

由于2-2煤頂?shù)拙鶠榇稚皫r，頂?shù)装鍘r石堅(jiān)硬程度相當(dāng)，故采用割頂?shù)装宸ㄍㄟ^斷層。此方法采煤機(jī)既割上盤頂板又割下盤底板。

3.2 理論計(jì)算

①假設(shè)DF22斷層落差為H，割巖石長度為L。

則有：L=■；H=N■a

式中：L為割巖石長度。

H為斷層落差，取H=7.8m。

N為割巖石段支架的數(shù)量（N取整數(shù)）。

a為支架側(cè)護(hù)板高度，a=485mm。

θ為設(shè)計(jì)刮板運(yùn)輸機(jī)在斷層影響段抬起的傾角。

依據(jù)以上公式計(jì)算出：

N=■=■=24.13；取N=25

L=25×1.75=43.75≈44m

②依據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可計(jì)算出θ的值，從而取得理論上在斷層影響區(qū)刮板運(yùn)輸機(jī)合理傾角值。

sinθ=■=0.177

反算出θ為11°，依據(jù)工作面風(fēng)機(jī)兩巷的高差，工作面本身傾角為6.5°。所以在斷層影響段工作面刮板運(yùn)輸機(jī)在18°為最宜。

③根據(jù)112201綜采工作面使用刮板運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)參數(shù)，刮板運(yùn)輸機(jī)垂直彎曲度為3°，由于刮板運(yùn)輸機(jī)在起坡和落坡的軌跡是曲線，所以在進(jìn)入斷層影響段大于6架采煤機(jī)必須開始抬底，同樣采煤機(jī)通過斷層影響段后在6架內(nèi)必須全部進(jìn)入煤層。

④由此得出以斷層面為界往下端頭方向19架開始起坡，割過6架后進(jìn)入斷層影響區(qū)以18°坡度割巖，在斷層面往上端頭方向13架開始變坡，割過6架后必須進(jìn)入全煤層割煤。

4 過斷層采取的措施及注意事項(xiàng)

過斷層采取的措施：

①依據(jù)工作面設(shè)備的適應(yīng)情況，工作面在斷層影影響段將采高控制在3000mm為宜。

②采煤機(jī)割煤后，滯后割頂滾筒1-2架超前移架支護(hù)頂板，支架必須接實(shí)頂板，支架初撐力必須達(dá)到24MPa以上。

③在斷層面處的破碎帶，漏頂嚴(yán)重時(shí)采用木板梁剎頂，并用枕木、單體支柱配合液壓支架在架前架棚，有效控制頂板。

④放小震動(dòng)炮助采，為了減少設(shè)備損耗，在回采過程中對(duì)堅(jiān)硬巖石進(jìn)行松動(dòng)爆破，（見圖2炮眼布置三視圖）

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圖2 炮眼布置三視圖

爆破參數(shù)（見表1爆破參數(shù)表）

表1 爆破參數(shù)

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⑤加強(qiáng)上下端頭管理。上下端頭推至斷層面附近5m范圍內(nèi)要加強(qiáng)頂板管理，增設(shè)“一梁二柱”支護(hù)頂板。

⑥調(diào)整偽斜開采。本工作面采用單向割煤方式，采用割三角煤方式斜切進(jìn)刀，由于過斷層期間工作面傾角增大，考慮到由于刮板運(yùn)輸機(jī)自身重力使刮板運(yùn)輸機(jī)下滑，所以在過斷層期間，下端頭始終超前上端頭30m為宜。在回采過程中發(fā)現(xiàn)刮板運(yùn)輸機(jī)有上竄現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)調(diào)整支架，防止刮板運(yùn)輸機(jī)上竄嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

⑦嚴(yán)格堅(jiān)持從下往上推移刮板運(yùn)輸機(jī)，生產(chǎn)過程中采煤機(jī)司機(jī)在下端頭割煤（巖）時(shí)要控制好割底量，保證刮板運(yùn)輸機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)搭接合理。

5 總結(jié)

DF22斷層是該礦生產(chǎn)過程中遇到的第一個(gè)斷層，過斷層期間采取了一系列有效措施，嚴(yán)格控制斷層影響段回采傾角，減少了割巖量。該礦順利通過DF22斷層，不僅在生產(chǎn)中得到了很好的效益，而且為該礦以后順利通過斷層提供了技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)借鑒。