地質(zhì)構(gòu)造綜采開采技術(shù)研究

■　馮強(qiáng)

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì)吉林長春130033）

地質(zhì)構(gòu)造綜采開采技術(shù)研究

■馮強(qiáng)

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì)吉林長春130033）

綜采工作面出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶嚴(yán)重影響著安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，尤其是落差較大的斷層。針對這一問題，從煤巖斷層帶區(qū)域附近的破壞情況出發(fā)，對綜采工作面快速過地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，并以某煤礦綜采工作面為實(shí)例，通過多種具體技術(shù)措施，分析過地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶期間的關(guān)鍵工藝，提出了過地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶需解決的問題,為綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜帶提供了一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)，對類似構(gòu)造煤層的開采具有參考價(jià)值。

地質(zhì)構(gòu)造綜采地面開采技術(shù)

1　引言

隨著煤炭開采程度不斷加深，地質(zhì)構(gòu)造對綜采工作面的影響和制約越來越嚴(yán)重，其中斷層是最常見的一種地質(zhì)構(gòu)造，很多專家學(xué)者都對此進(jìn)行了分析。本文在研究的基礎(chǔ)上，從整體分析綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造技術(shù)措施的主要類型，重點(diǎn)研究綜采工作面過斷層的技術(shù)措施。

2　工作面過地質(zhì)構(gòu)造帶技術(shù)概述

2.1破碎頂板控制措施

綜采作業(yè)施工需要采取分析復(fù)雜斷層、優(yōu)化勞動組織、采取單體柱+半圓木+塑編網(wǎng)、綜采大型設(shè)備防護(hù)等措施，如措施不當(dāng)會出現(xiàn)頂板支護(hù)不足現(xiàn)象，嚴(yán)重時會發(fā)生重大安全事故，因此過地質(zhì)構(gòu)造時一定要注重控頂支護(hù)措施。（1）割煤操作中應(yīng)先移動支架，然后移動刮板機(jī)，并要盡快支護(hù)煤壁，堅(jiān)決杜絕片幫現(xiàn)象；（2）當(dāng)工作面片幫時一定要注意在做好支護(hù)作業(yè)的同時，完成超前移架工作，同時防止移動中碰到頂梁；（3）盡量減少降柱，做好帶壓擦頂移架工作，確保立柱能夠支撐頂板。

2.2采高技術(shù)措施

工作面在過構(gòu)造時要合理降低采高，保證人員通行及采煤機(jī)通過，該方式在確保支撐高度和支護(hù)效果的前提下，能夠有效減少采煤機(jī)構(gòu)造區(qū)的割矸量，對節(jié)約煤炭資源、提高煤質(zhì)、確保施工安全具有非常重要的意義。

2.3割煤工藝措施

割煤工藝在工作面施工中占核心地位，割煤工藝是工作面開采安全高效的關(guān)鍵，堅(jiān)決遵循“五化原則”是確保施工安全的前提，“五化原則”包括操作合理化、頂板安全化、瓦斯正?；?、防塵優(yōu)先化、割煤標(biāo)準(zhǔn)化。通過安裝滅火器、噴霧水管可增加液壓支架工作的安全系數(shù)，采煤機(jī)割矸工作中，要優(yōu)先啟動機(jī)組噴霧系統(tǒng)，然后啟動機(jī)組滾筒轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，采煤機(jī)機(jī)組速度不能超過2m/min，同時開大噴霧量并做好補(bǔ)充噴霧措施，實(shí)現(xiàn)噴霧效果最大化。存有底煤的位置不能出現(xiàn)凹坑、陡坡等臺階，要能夠平緩過渡，防止發(fā)生歪架、倒架等不良狀況。

2.4爆破松動措施

由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，很多施工區(qū)域的矸體比較堅(jiān)硬，單純使用采煤機(jī)無法順利通過，如不采取合適的措施就會嚴(yán)重磨損采煤機(jī)，降低采煤機(jī)使用壽命，比較常用的措施是打眼放松動炮，改變矸體產(chǎn)狀性能。該措施的實(shí)施需要提前預(yù)留好打眼放炮位置和具體數(shù)量，并準(zhǔn)備好施工所需炸藥和雷管。因此要求相關(guān)人員在施工前根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)情況及施工經(jīng)驗(yàn)提前做好預(yù)算和評估。在爆破過程中，選取2m和1.5m這兩種炮眼，確保起爆的孔數(shù)不超過40個，這項(xiàng)措施能夠確保在采煤機(jī)不損壞的情況下，安全快速通過構(gòu)造區(qū)域。

3　技術(shù)手段

3.1采煤工作面過空巷

（1）過穿層石門采煤工作面過穿層石門時，要先加固石門支架。在工作面附近的一段石門內(nèi)，要架設(shè)密集木垛或用煤矸填實(shí)。順煤層傾斜在木垛上鋪設(shè)木板，液壓支架在木板上通過，使支架有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。架設(shè)木垛的巷道長度應(yīng)使石門與工作面相交處三角巖柱有足夠厚度（約3m）及承載能力。若石門穿入頂板，則頂板石門中也需有木垛，使工作面支架免受頂板巖層冒落時的沖擊。若石門與煤層相交處圍巖十分破碎或回采后石門尚需使用，可用留煤柱的方法加以保護(hù)。在工作面尚未到達(dá)前，可預(yù)先掘進(jìn)斜溜子道，當(dāng)斜溜子道與工作面相通后，將工作面輸送機(jī)頭上移，就可由斜溜子道出煤而留下保護(hù)煤柱。

（2）過本層平巷工作面前方老巷為盲巷時，要首先啟封，通風(fēng)排瓦斯，修復(fù)老巷。當(dāng)老巷與工作面平行時，應(yīng)事先調(diào)整工作面方向，使其與工作面斜交，減小揭露老巷范圍，便于控制工作面頂板。若老巷支護(hù)完好，可打中間點(diǎn)柱加固；若老巷頂板破碎，支架損壞較多，應(yīng)加密支架并增設(shè)單抬棚或雙抬棚；若頂板壓力大，還要架木垛，以防冒頂發(fā)生。綜采面過老巷時，可利用液壓支架的前探梁托住棚梁端頭，再逐步拉架前移。若頂板不穩(wěn)定，可在前探梁上先沿傾斜方向放上抬梁，用以托住老巷的棚梁前進(jìn)。

3.2異常區(qū)穩(wěn)定性控制技術(shù)

異常區(qū)地質(zhì)條件更為復(fù)雜，其中有斷層，煤厚變化大和夾矸影響區(qū)等，使得采場圍巖穩(wěn)定性更差。除存在上述安全隱患外，還極大可能引發(fā)頂板淋水，新生界孔隙松散含水層的水通過異常區(qū)的斷層涌入工作面造成突水事故等都將嚴(yán)重危及礦工生命安全及工作面的安全生產(chǎn)。因此，異常區(qū)圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)研究對礦井的安全、高效生產(chǎn)至關(guān)重要。

3.3煤壁側(cè)作業(yè)安全技術(shù)

（1）嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。施工前班組長必須對工作地點(diǎn)的安全情況進(jìn)行全面檢查，安排有經(jīng)驗(yàn)的工人用長柄工具撬掉浮巖危矸，確認(rèn)無危險(xiǎn)后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作地點(diǎn)工作。嚴(yán)禁空幫、空頂作業(yè)。

（2）作業(yè)人員留有安全退路，并保證退路暢通。必須安排一名有經(jīng)驗(yàn)的工人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)作業(yè)地點(diǎn)的頂板、煤壁及支護(hù)情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即撤人處理，待頂板穩(wěn)定，并確認(rèn)安全后方可繼續(xù)作業(yè)。

（3）人員進(jìn)入煤壁側(cè)作業(yè)前，工作面刮板輸送機(jī)必須停電、閉鎖、掛停電牌，并派專人看護(hù)，未經(jīng)作業(yè)人員同意，嚴(yán)禁送電開車。

（4）人員進(jìn)入煤壁側(cè)作業(yè)前，先加強(qiáng)作業(yè)地點(diǎn)附近的頂板支護(hù)，將該處支架拉超前支護(hù)，并伸出伸縮梁、打開護(hù)板幫控頂護(hù)幫。作業(yè)地點(diǎn)上下各10架范圍內(nèi)支架手把須全部回零位，關(guān)閉截止閥，并安排專人監(jiān)護(hù)，未經(jīng)作業(yè)人員同意，任何人不得操作該處支架手把或檢修支架。

4　結(jié)語

為確保施工安全，常常采取工作面搬家，重新掘開切眼或局部作“切割眼”的方式開采。造成丟三角煤，致使回采率降低、采掘接替失調(diào)，造成噸煤成本增加，降低了生產(chǎn)效益。為此，綜采工作面遇大型構(gòu)造帶的安全開采與技術(shù)顯得尤為重要，需要引起高度重視。

［1］吳松，姜福領(lǐng)，李玉龍.綜采工作面過復(fù)雜斷層綜合治理技術(shù)［J］.中州煤炭，2015(2)：56-58.

［2］劉躍麗.綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造帶技術(shù)探討［J］.煤，2013，22(4)：63-65.

［3］李迎富，等.深井回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及其控制技術(shù)［J］.煤礦安全，2013 （6）：75-78.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-20-1