薄煤層綜采工作面過(guò)斷層、過(guò)老巷技術(shù)實(shí)踐

朱海峰

（棗莊王晁煤礦有限責(zé)任公司，滕州277518）

1 工作面簡(jiǎn)介

某煤礦14312工作面回采14層煤，煤層厚度0.70～0.86m，平均 0.78m，傾角 3.0°～10.0°，平均 7.0°，工作面傾向長(zhǎng)度791m，走向長(zhǎng)度138m，采用傾斜長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板，綜采采煤工藝。

14312運(yùn)輸?shù)谰嗑C采切眼225m揭露的F23逆斷層（313°∠18°H=2.3m），14312材料道距綜采切眼 510m 揭露的 F11 逆斷層（328°∠39°H=2.9m），據(jù)推斷，F(xiàn)23、F11 可能是一條斷層，該斷層在14311綜采工作面揭露過(guò)，14311工作面采用的是綜采工作面整體撤面搬家、改為炮采工藝的過(guò)斷層方法。

14312綜采工作面原計(jì)劃采用和14311綜采面相同的綜采面撤面搬家、改為炮采工藝的過(guò)斷層方法，并施工了14312補(bǔ)材料道、補(bǔ)充運(yùn)輸?shù)篮途C采補(bǔ)切眼，共計(jì)344m。14312補(bǔ)充運(yùn)輸巷沿?cái)鄬由媳P(pán)煤層頂板掘進(jìn)，14312補(bǔ)材材料道沿?cái)鄬酉卤P(pán)煤層頂板掘進(jìn)。

2 過(guò)斷層方案提出

方案一：采用綜采工作面整體撤面搬家、改為炮采工藝的過(guò)斷層方法（圖1）。

優(yōu)點(diǎn)：避免工作面過(guò)斷層、材料消耗量少、安全性較高。

缺點(diǎn)：綜采工作面撤面搬家和安裝綜采面約需1.5個(gè)月，期間工作面沒(méi)有產(chǎn)量；撤面后斷層區(qū)間采用炮采、調(diào)采，調(diào)采期間機(jī)頭處壓力大，頂板不易管理，同時(shí)產(chǎn)量也受到影響；炮采工作面生產(chǎn)期間存在反向運(yùn)輸、運(yùn)輸環(huán)節(jié)多；炮采工作面生產(chǎn)期間工作面通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，不利于通風(fēng)管理；另需施工炮采補(bǔ)切眼。

方案二：采用強(qiáng)推硬過(guò)斷層，在推進(jìn)過(guò)程中確實(shí)無(wú)法推采時(shí)，在14312補(bǔ)材內(nèi)適當(dāng)位置掘進(jìn)補(bǔ)充材料道作為工作面的出口，工作面與其貫通，貫通后回撤工作面補(bǔ)充材料道至14312材料道之間的液壓支架等設(shè)備，然后工作面繼續(xù)向前推進(jìn)（圖2）。

優(yōu)點(diǎn)：避免綜采工作面整體搬家撤面，對(duì)產(chǎn)量影響小，經(jīng)濟(jì)效益較好，運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：工作面推采過(guò)程中需過(guò)補(bǔ)充運(yùn)輸巷、補(bǔ)充材料道；另需掘進(jìn)一號(hào)補(bǔ)材、二號(hào)補(bǔ)材共計(jì)149m；工作面斷層處頂板不易管理。

綜合考慮，方案二優(yōu)于方案一，經(jīng)決定，采用方案二。

圖1 14312工作面過(guò)斷層方案一

圖2 14312工作面過(guò)斷層方案二

3 過(guò)斷層期間采取的安全措施

①對(duì)運(yùn)輸巷提前進(jìn)行臥底。臥底后，工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭段接實(shí)頂板進(jìn)行逮頂。②全巖段采煤機(jī)截割較困難，采取放松動(dòng)炮的措施進(jìn)行處理。爆破后及時(shí)回采，減少空頂時(shí)間。③縮短空頂距。在壓巖地段，頂板破碎處，采煤機(jī)截割前和截割后及時(shí)把支架移到煤幫，以縮短空頂距，保護(hù)頂板。④為了工作面過(guò)14312補(bǔ)充運(yùn)輸巷，采用在此巷道底板澆筑混凝土造假頂?shù)姆绞奖ＷC工作面順利回采，并且在補(bǔ)充運(yùn)輸巷中每隔5米打一個(gè)木垛。澆灌混凝土假底時(shí)，在混凝土中縱橫方向上加上鋼筋網(wǎng)或廢舊鋼絲繩，提高假底強(qiáng)度。⑤處理工作面冒頂。工作面過(guò)老巷期間，與老巷交叉處頂板冒頂，采取在14312補(bǔ)充運(yùn)輸巷內(nèi)用廢舊軌道和工字鋼造假頂?shù)拇胧﹣?lái)規(guī)避冒頂風(fēng)險(xiǎn)。⑥過(guò)14312補(bǔ)充材料道。14312補(bǔ)充材料道與工作面相對(duì)應(yīng)的位置由于刮板輸送機(jī)起伏大，采煤機(jī)運(yùn)行到此處時(shí)，刮板輸送機(jī)的齒軌抵采煤機(jī)的液控箱，因此需要用料墊刮板輸送機(jī)，使刮板輸送機(jī)起伏平緩，滿足采煤機(jī)運(yùn)行。另外，與14312補(bǔ)充材料道對(duì)應(yīng)的液壓支架超高，支架無(wú)法支護(hù)頂板和推移刮板輸送機(jī)，需要提前用坑木把支架墊起。⑦為過(guò)14312材料道掘進(jìn)時(shí)揭露的F11逆斷層（328°∠39°H=2.9m），施工14312二號(hào)補(bǔ)充材料道，把工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾35m范圍內(nèi)進(jìn)行回撤，然后工作面從刮板輸送機(jī)機(jī)尾縮到14312二號(hào)補(bǔ)充材料道后繼續(xù)向前回采，直至回采到14312補(bǔ)切眼。⑧工作面與老巷交叉處及斷層處頂板破碎帶，在頂板打設(shè)錨桿以維護(hù)頂板穩(wěn)定性，錨桿間距1.0m，排拒1.2m，錨固力不低于50KN，錨桿長(zhǎng)度1.7m。⑨加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理，嚴(yán)抓綜采機(jī)電設(shè)備的檢修質(zhì)量，減少綜采機(jī)電設(shè)備的故障，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。⑩爆破前對(duì)支架等管路做好措施，做到保護(hù)全面，以防爆破崩壞支架管路影響生產(chǎn)。?加強(qiáng)頂板管理，特別是工作面斷層處壓巖地段的頂板。?頂板差，特別是局部冒頂?shù)囟蔚囊萍茼樞驊?yīng)打破常規(guī)。應(yīng)從冒頂?shù)囟蝺蓚?cè)頂板完整的地段向冒頂?shù)囟我萍?，這樣可以有效控制頂板，防止冒頂區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。?臥底時(shí)，要控制好底板的起伏和工作面的采高。底板的起伏應(yīng)盡量平緩，保證工作面刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行的需要。工作面的采高，除了要保證采煤機(jī)的正常運(yùn)行，還要充分考慮移架后人行道的高度，保證生產(chǎn)人員的工作空間。?逮頂時(shí)，一是要保證臥底的深度；二是要保證接頂質(zhì)量，盡最大限度減小空頂面積。此外，要充分考慮接頂人員的安全，不能盲目逮頂。?對(duì)于支架超高地段，要通過(guò)用坑木接頂和墊支架底座的方式來(lái)滿足支架的支護(hù)高度。?要減少人為操作原因造成的錯(cuò)架、咬架現(xiàn)象，特別是頂板破碎地段。錯(cuò)架地段移架時(shí)，容易造成矸石漏入人行道，不利于支架下方人員的安全。?冒頂?shù)囟芜M(jìn)行移架操作時(shí)，應(yīng)兩人進(jìn)行，一人操作，一人觀頂。頂板破碎地段移架時(shí)，應(yīng)逐架進(jìn)行。支架下方嚴(yán)禁有人，嚴(yán)禁人員通行。?人員不得在煤幫無(wú)支護(hù)空間作業(yè)。?冒頂造成的支架超高地段，無(wú)法進(jìn)行接頂，此段應(yīng)保證支架支護(hù)齊整，無(wú)錯(cuò)架、咬架，保證支架下方的人員安全。?為了控制臥底和頂板破碎地段頂板的完整性，支架提前移到煤幫，造成人行道空間狹窄，此段人員應(yīng)快速通過(guò)。?局部低洼地段墊刮板輸送機(jī)時(shí)，墊后刮板輸送機(jī)的高度應(yīng)與后方的支架相適應(yīng)，支架的推移千斤頂與刮板輸送機(jī)成45°夾角。?臥底地段的爆破，要保護(hù)好電纜槽內(nèi)的電纜和支架的閥組、管路，避免出現(xiàn)崩壞設(shè)備，以免影響生產(chǎn)。?抓好爆破環(huán)節(jié)和爆破質(zhì)量，臥底地段爆破后，人行道和支架底座要清理徹底，便于人員通行和移架人員的操作。

4 效果分析

14312工作面從2013年9月12日，14312工作面開(kāi)始過(guò)斷層，2013年12月17日結(jié)束，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，期間14312工作面生產(chǎn)原煤25653噸，減少一次綜采面整體搬家、安裝，節(jié)約搬家、安裝費(fèi)用60萬(wàn)元，又充分回收了煤炭資源，提高了煤炭資源回收率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.978-7-5020-3804-5/TD7，煤礦安全規(guī)程版[S].2011.

[2]楊建國(guó).綜采工作面搬家安裝手冊(cè)[M].煤炭工業(yè)出版社，2010.

[3]徐永圻.煤礦開(kāi)采學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.