綜采工作面過超長斷層的實踐與探索

摘要：F107/F103斷層長達971m，給生產(chǎn)任務、人員組織和機電設備帶來了很大困難。通過提前查看地質(zhì)預報及時調(diào)整頂?shù)装?，協(xié)調(diào)生產(chǎn)與準備的關系， 超前預防瓦斯，最終實現(xiàn)了較大程度地減少割矸量，降低了機電事故，提高了開機率，加快了回采進度，緩解了緊張局面，杜絕了頂板事故，保證了人身安全。

關鍵詞：超長斷層；地質(zhì)預報；割矸量；通風瓦斯；綜采工作

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0071-02

1 實施前狀況及存在問題

1.1 實施前的狀況

1.1.1 3310面地質(zhì)條件非常復雜，在生產(chǎn)過程中頻繁過陷落柱和斷層。其中根據(jù)巷道掘進揭露及地質(zhì)構造資料顯示，在切眼處3220巷以西32m處發(fā)育一正斷層F107，在距切眼以南854m處發(fā)育一正斷層F103，具體參數(shù)如表1所示。根據(jù)現(xiàn)場揭露資料分析，正斷層F107和F103為同一個斷層，走向長共約971m。受斷層影響，該區(qū)域頂板破碎、煤層酥松破碎、富集瓦斯，對回采工作面影響很大。由于通過F107/F103斷層期間，斷層揭露前后割矸范圍大，厚度最大達3m，故設備負荷大故障較多，產(chǎn)量任務比較緊張。

1.1.2 隨著回采推進，斷層從機尾向機頭移動。

1.2 存在問題

1.2.1 F107/F103斷層斷距6～7m，走向長度971m，導致大范圍和大厚度割矸。

1.2.2 設備負荷大，造成設備故障多，產(chǎn)量任務緊張。

1.2.3 人員勞動量較大，造成人員體力消耗嚴重。

1.2.4 大面積崩矸，生產(chǎn)與準備工作矛盾凸顯。

2 改進目的

2.1 減少了割矸量

由于不斷調(diào)整頂?shù)装?，從而使得工作面暴露的煤體面積最大，矸石面積最小，最終實現(xiàn)最少割矸量。

2.2 減少了機電事故，增加了開機率

因為矸石對機電設備的損傷程度大，由于適當降低了割矸量，從而減少了機電事故率，保證了機電設備正常

運轉(zhuǎn)。

2.3 協(xié)調(diào)了放炮與生產(chǎn)的關系

協(xié)調(diào)了放炮與生產(chǎn)的關系，使得能較好處理兩者關系。

3 主要改進方面

3.1 地質(zhì)預報

3.1.2 以斷層面分界線為基準面，要保持上、下盤的前溜平整度，不能大幅度地上抬（下盤大幅度上仰的同時會造成上盤割頂板矸厚度增加，要本著減少割矸量前提進行平衡調(diào)整）。

3.1.3 調(diào)整工作面坡度時，將工作面調(diào)整為以斷層面為界，機頭方向割底矸，機尾方向留底煤，回采推進過程中，回風巷要延巷道坡度推進，保持工作面整體水平坡。

3.1.4 如果斷層面附近煤層節(jié)劈理發(fā)育破碎，頂板難于控制，則提前在距斷層面5～10m爬升到上盤（機尾方向）矸頂，沿上盤矸頂平推過斷層面后，根據(jù)頂板狀況，追平下盤煤層底板。

3.1.5 回采向前推進過程中，斷層面及割矸量會逐漸向機頭方向移動，支架坡度調(diào)整也要根據(jù)斷層面走向線和煤層賦存走向方向進行適時調(diào)整。

3.2 具體改進方面

3.2.1 調(diào)整頂?shù)装逡詫で笞钌俑铐妨亢涂刂祈敯?。頂?shù)装宓恼{(diào)整關系到割矸量、產(chǎn)量和機電事故，所以我們以底矸、全矸和頂矸三部分為調(diào)整手段，以每推進50m為一個調(diào)整區(qū)段，以割矸量、產(chǎn)量和機電事故為調(diào)整指標。具體情況如表2所示。

從表2可以看出：

（1）由于斷層面處要割全矸，機頭方向要割頂矸，機尾方向要留底煤割底矸。在實際過程中，不斷對機尾底矸處上抬，機頭頂矸適當下挖，全矸處靠機尾段適當上抬，靠機頭段適當下挖，通過計算和實際結果表明全矸控制在5個架、底矸控制在20個架、頂矸控制在6個架時對于工作面的坡度、頂板的完整性以及割矸量都比較合適。

（2）由于該斷層從機尾向機頭移動，根據(jù)推算每推進7m，斷面將向機頭移動一個架。因此在實際生產(chǎn)過程中，預計并調(diào)整下一個循環(huán)的割頂?shù)醉非闆r，在移動中將底板割矸量降低到最小。

3.2.2 尋求準備與生產(chǎn)的關系以保證設備正常。割矸量與機電事故有著本質(zhì)關系，為此，調(diào)整生產(chǎn)協(xié)作，由剛開始檢修班一班放炮調(diào)整到后來早晚兩班放炮，午夜兩班正常生產(chǎn)，同時生產(chǎn)班在生產(chǎn)過程中把握好矸石的堅硬情況并指導下班打眼位置和打眼數(shù)量。從表1可以看出，通過采取此類方法，降低了事故、確保了生產(chǎn)。

3.2.3 超前防范保證通風瓦斯正常。

（1）提前防范：過斷層區(qū)域，在斷面下風側(cè)5m處的支架前梁上掛便攜儀，懸掛位置距前梁不大于300mm，距煤幫不小于200mm。當瓦斯?jié)舛瘸^0.6%時，不得進行任何操作。

（2）控制瞬間：采煤機在通過斷層影響區(qū)域及工作面其他頂板破碎、煤體片幫、瓦斯異常區(qū)段，T1瓦斯探頭濃度必須小于0.4%時，方可割煤經(jīng)過斷層。機組速度控制在1m/min以下、截割深度不能超過0.6m、采高控制在2.6～2.8m，并及時拉超前架，防止片幫、冒頂造成瓦斯事故。

（3）在割煤過程中，確保相關人員現(xiàn)場指揮，確保安全通過異常區(qū)域。瓦檢員必須校對便攜儀，同時檢測斷層面每兩架間距煤壁200mm處的瓦斯?jié)舛取Ｈ绻咚巩惓?、報警時必須立即通知跟班干部、班長，令其立即停機。

（4）在頂板破碎、煤體片幫區(qū)域，割煤、放煤分開。拉架時，確?！跋乳_溜子后拉架”的原則，必須割一架拉一架，專人操作，維持頂板穩(wěn)定性。升架時保證支架

升平。

4 效益和效果

（1）在最后四個月里，機電事故比前四個月平均降低了66%以上，平均減少月度影響時間20個小時，配件更換數(shù)量平均減少60%以上。

（2）加快了回采推進速度。與前半段相比，月度平均增產(chǎn)原煤3.6萬噸以上。

（3）杜絕了頂板事故，確保零頂板事故發(fā)生率。

（4）減少了割矸量，由以前月割矸量近1萬方到后來8000方。

參考文獻

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作者簡介：張曉波（1983—），男，山西晉城人，晉煤集團成莊礦綜采二隊助理工程師，碩士，研究方向：煤炭開采。

（責任編輯：周 瓊）