綜采工作面過斷層開采技術探討

竇允溪（開灤能源化工股份范各莊礦業(yè)分公司,河北 唐山 063109）

1 地質概況和設備情況：

1.1 工作面概況：

3123 S工作面為開灤范各礦業(yè)分公司2014年10月開始回采的工作面，該工作面位于三水平南一采區(qū)12煤層，該煤層煤厚3.4-5.2米，平均采高4.0米，煤層傾角10-15°，平均13°，屬于復雜結構煤層，頂板采用全封閉垮落法控制。工作面采用MG－650/1515-WD型雙滾筒采煤機截割落煤，采用SGZ-960/1050型刮板輸送機運煤，使用ZY9200-25.5/55型液壓支架支護頂板。

1.2 斷層地質情況：

3123 S工作面在回采過程中，從運道揭露落差5.5m的F3斷層，F3斷層從運道延伸至風整道，貫穿個工作面。斷層走向207°，傾向297°，傾角55-72°，工作面平均每推進1m斷層面向上延伸0.84m。

2 綜采工作面過斷層時的方法分析

目前主要采用的方法有以下幾種：

2.1 當斷層落差小于煤層厚度和綜采設備的最小工作高度之差時,且斷層附近頂板較為完整時，綜采工作面過斷層時除加強工作面支護外不必采取其它措施，可直接通過斷層。

2.2 當斷層落差大于煤層厚度和綜采設備的最小工作高度之差時,可采用采煤機截割頂底板巖石通過斷層，當頂底板巖層堅硬、采煤機截割不動時，則可采用放炮挑頂或下切穿過斷層。

2.3 當斷層落差太大、影響范圍較大時，則核算工作面硬過不經濟時,一般是另掘開切眼工作面進行小搬家,如果斷層距盤區(qū)邊界或工作面停采線不遠時,綜采工作面就直接躲過斷層。

3 綜采工作面過斷層方法：

3.1 先期準備工作：

3.1.1 加強工作面設備檢修工作，特別是液壓支架的檢修工作，保證液壓支架完好，防止過斷層期間支架出現跑、冒、滴、漏、串液現象，特別是電液控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保過斷層期間頂板控制；

3.1.2 加強工作面頂板的控制，采取工作面聯(lián)金屬網的方法控制頂板，對于斷層附近區(qū)域采用聯(lián)雙層金屬網。同時加強聯(lián)網質量，確保支架前移過程中正常吃網。

3.1.3 調整工作面的工程質量，確保工作面的平、直度，工作面過斷層前和過斷層期間，將采高控制在3.5m左右，防止出現超低、超高回采。

3.2 過F3斷層施工方法：

3.2.1 需要根據斷層的落差、工作面的采高、滾筒的截深、刮板輸送機的寬度等因素綜合考慮，需要在揭露斷層對工作面進行調整。3123S工作面使用的MG－650/1515-WD型雙滾筒采煤機滾筒截深0.8米，SGZ-960/1050型刮板輸送機寬度1.3米，所以控制面溜的起漂高度為每進一刀飄溜子100mm。由于受到運道巷道限制，10組以下沿運道順槽回采，并如意保證面溜的平直度，10-30組在揭露斷層前20米開始漂溜子，在控制面溜的上漂角度的同時，保證在斷層揭露時沿工作面頂板回采。隨著工作面向前推進，斷層向上延伸進工作面后，斷層面以上20組范圍內要沿頂板回采，漂溜子降采高，盡量少破底板，視斷層的發(fā)育情況，斷層上盤可如意破頂板，斷層面向上延后向下找煤，但是注意在此過程中，溜子角度不宜超過15°，負責采煤機行走困難，容易造成采煤機損壞。

3.2.2 在頂板控制方面，工作面下機頭受斷層影響，在運道揭露斷層前，下機頭托頂板回采，采取打液充錨桿的方式進行，液充錨桿每組支架打2-4根，錨桿要打在支架前梁上方，上扎15°保證支架升起后能將其托住，高度不得低于支架前梁，三角區(qū)可以在順槽打錨桿加強頂板控制。

3.2.3 在過斷層期間，工作面破頂、底板矸石較厚，根據巖石的特性，當巖石普氏系數f〈4時，可采用采煤機直接割巖，但采煤機牽引速度應適當減?。划攷r石普氏系數f〉4時，采煤機直接割不動時，先采取打眼響震動炮的方法進行震動后，再用采煤機截割。打眼響炮時炮眼呈單排眼、三花眼或五花眼布置以保證其爆破效果。但是在響炮前，要將響炮影響范圍內的電纜、小線、管路及支架活柱等易損物品遮擋好，防止崩壞設備。同時響炮前，要按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定檢查瓦斯情況，進行灑水滅塵工作。

3.2.4 過斷層期間，移架時要采取帶壓移架，不得降柱過多，以防止頂板松動；另外要縮小割煤與移架的間距，采用追機移架，以減少空頂面積和時間。同時，在移架時為了防止冒頂事故的發(fā)生，移架時先移頂板完整的支架，并采用支架頂梁上帶3.0米大板方法托住臨架的頂板，然后再移相鄰支架。

3.2.5 在過斷層期間，同時要保證泵站壓力和初撐力達到標準要求，對超前和端頭的單體液壓支柱,要保證其初撐力達到要求，對工作需要撤下的支柱要及時進行補支。

4 結語

因此，綜采工作面過斷層時主要把握住關鍵問題:(1)選擇合理方法,使工作面順利通過斷層帶,以減少設備的損壞和工作面過斷層的時間；(2)加強頂板管理,盡量減少頂板的冒落，以保證人員和設備的安全。

[1]馮林楊.綜采工作面快速過斷層方法淺析[J].山東煤炭科技,2012（3）,150-152.

[2]楊利軍.綜采工作面過大落差斷層技術經驗談[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)2014(6),118-120.