復(fù)雜地質(zhì)條件下綜放開采技術(shù)

王 麗，李紅清，趙亞峰

(1.呼倫貝爾學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼倫貝爾021008;2.大雁煤業(yè)公司一礦，內(nèi)蒙古呼倫貝爾021008)

大雁一礦東四采區(qū)一段30號煤層工作面位于礦井東四采區(qū)東翼，地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，褶曲構(gòu)造簡單。經(jīng)勘查，在平均走向長為1165m，平均傾向長131m的回采范圍內(nèi)有斷層38條，致使工作面難以布置，綜采放頂煤的優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，嚴重影響礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益。為此，大雁一礦從實際出發(fā)，經(jīng)技術(shù)研究論證，采取了一些因地制宜的措施，保證了礦井的正常生產(chǎn)。

1 回采工作面概況

1.1 回采工作面位置及范圍

回采工作面位于大雁一礦東四采區(qū)一段第2～5勘探線之間的30號煤層，東鄰第二勘探線及井田邊界線;西鄰東四采區(qū)軌道下山及其以西的30號煤層未開采煤體;南鄰東四采區(qū)井田保護煤柱;北鄰580m等高線及以北的30號煤層未開采煤體。

1.2 煤層賦存情況

30號煤層為特厚煤層，煤層厚度6～9.5m，平均8.47m。該煤層及圍巖屬于白堊系下統(tǒng)大磨拐河組中部含煤巖段，煤層走向248°，傾向338°，煤層傾角7～27°，平均17°。煤層堅固性系數(shù)為1～3，煤層層理發(fā)育，節(jié)理中等，煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度在走向上西部薄于東部;在傾向上淺部薄于深部。

2 工作面斷層及其對回采的影響

2.1 工作面斷層

在回采范圍內(nèi)由掘進施工的上下巷、運煤下山及中間巷中實際揭露斷層共38條，其中落差1m以上的有12條，其余均在1m以下，且多個斷層向采區(qū)內(nèi)延伸。由此可見，東四采區(qū)30號煤層的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，給正常回采帶來極大困難。

2.2 復(fù)雜地質(zhì)條件對回采的影響

東四采區(qū)一段30號煤層工作面由于斷層的存在，導(dǎo)致工作面嚴重的不等長，工作面的最大長度與最小長度相差大于9m，工作面被迫進行開上下幫回采，同時由于斷層的存在，工作面需采過5條空巷，進行3次初采、2次末采，使回采難度增大。

3 技術(shù)措施

3.1 優(yōu)化回采巷道布置

東四采區(qū)一段30號煤層工作面受斷層影響，原設(shè)計的回采巷道已經(jīng)不適合現(xiàn)狀，為了最大限度地回收煤炭資源，被迫改變巷道布置，經(jīng)過研究及技術(shù)論證，將原有的1條運煤下山變成2條運煤下山，增加了5條中間巷，從而形成回采巷道正、反“刀把式”布置方式，見圖1。

圖1 東四采區(qū)東翼一段30號煤層回采巷道布置

3.2 過斷層技術(shù)措施

由于受斷層影響，工作面局部地段出現(xiàn)頂板嚴重破碎、煤壁片幫現(xiàn)象，并且斷層上盤下降導(dǎo)致煤層頂板被揭露。為防止頂板事故，保證作業(yè)人員安全，針對具體的情況采取如下措施:

(1)對受斷層影響導(dǎo)致工作面頂板破碎、煤壁片幫嚴重地段，采取打錨桿的方法以維護幫頂完整。工作面片幫超過0.5m時，必須及時停機打錨桿或使用圓木、木板等物料進行護頂封頂。

(2)為防止受斷層影響而出現(xiàn)斷層上盤下降，致使頂板揭露出現(xiàn)冒頂?shù)囟危捎瞄_幫響炮挑棚梁的方法。也就是工作面斷層上盤下降，揭露頂板地段，采用放炮方式落煤，人工裝煤。開幫處頂板破碎時采用架棚方式，沿走向布置。

3.3 工作面后部刮板輸送機改造

由于工作面壓力較大、頂板破碎、斷層較多，給頂板支護帶來很大的難度，致使液壓支架移架困難。頂板的破碎、冒落使得頂板不能正常放煤，尾部刮板輸送機只是臨時開啟拉空移架時冒落的煤矸，嚴重影響回采進度。特別是在采到“刀把”處時，工作面變短，只有60m，設(shè)備維護和尾溜的支護難度很大，為此，經(jīng)技術(shù)研究論證，決定對后部刮板輸送機進行改造。首先拆卸后部刮板輸送機機尾動力驅(qū)動裝置，使后部刮板輸送機采用單電機驅(qū)動，即采用機頭傳動;然后將外露的鏈輪軸組的外花鍵用護蓋罩住，并進行注油潤滑，同時將機尾過渡槽拆卸掉，把特殊搭接板與機尾架進行加工對接，機尾架的墊架撤掉，將尾部鏈輪高度降低，便于液壓支架的支護管理。

3.4 支架對接技術(shù)措施

在東四采區(qū)東翼一段30號煤層工作面回采過程中，采用“刀把式”布置，傾斜方向的探巷與走向方向的探巷要進行對接，在對接時，為使支架與支架間距符合規(guī)定，在傾斜方向探巷內(nèi)，采用單體液壓支柱調(diào)整液壓支架，將傾斜方向探巷內(nèi)液壓支架的推拉頭全部解開，便于液壓支架下移，用長度適當(dāng)?shù)膯误w配合調(diào)架缸，從對接處開始依次由下向上調(diào)整液壓支架，使液壓支架靠緊。調(diào)整支架人員首先把調(diào)架缸支在兩部支架適當(dāng)位置，要求支設(shè)牢固并聯(lián)好安全繩，然后將與缸體連接的液壓管路與液壓支架的閥組連接好，并上好卡具。將液壓管路與閥組連接好后，一人站在安全地點向推拉缸體伸出方向緩慢掰動支架閥把，一人在安全地點觀察推拉缸支設(shè)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)隱患及時通知操縱閥把人員停壓，進行處理。

3.5 “刀把”處刮板輸送機延伸技術(shù)措施

在東四采區(qū)一段30號煤層的“刀把”回采對接時，需要將刮板輸送機的溜尾解體后將中部板向后延伸，并將其對接好進行運轉(zhuǎn)。首先運用手拉葫蘆將溜尾拆卸解體，利用緊鏈裝置使刮板鏈松弛，把刮板鏈斷開，并鎖住上、下刮板鏈以防刮板鏈下滑，運輸人員按照運輸物料操作規(guī)程運輸?shù)街付ㄎ恢?，并按要求放置平穩(wěn)，按照中部板的安裝操作過程進行安裝，并用單體輔助支撐及調(diào)動方向，鋪設(shè)連接好刮板鏈，利用緊鏈裝置使前、后刮板鏈張緊，把刮板鏈連接，并解開上、下刮板鏈的防鎖裝置進行試運轉(zhuǎn)。

4 結(jié)束語

結(jié)合采區(qū)的實際情況，通過積極探索和實踐，制定了技術(shù)方案，解決了綜放工作面在復(fù)雜地質(zhì)條件下的開采難題，低成本、高效率地保證回采工作的順利進行，完成了東四采區(qū)一段30號煤層工作面的生產(chǎn)任務(wù)，為今后開采類似工作面積累了寶貴的開采經(jīng)驗，具有實際的應(yīng)用價值。

［1］國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社，2011.

［2］徐永圻.煤礦開采學(xué)［M］.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.