淺談綜采工作面過沖刷帶的開采實踐

胡立功

（大同煤礦集團 同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司，山西 大同 037000）

在煤礦地質構造中，沖刷帶構造比較常見，并且會對綜采作業(yè)造成直接影響。一般來講，如果沖刷帶范圍小，巖體普氏系數(shù)小可以直接利用采煤機截割通過；如果沖刷帶范圍大，巖體普氏系數(shù)大的則需要先進行松動爆破才能通過。本文就松動爆破結合采煤機割煤過沖刷帶進行分析探討。

1 工作面概況

1.1 工作面地質情況

東周窯煤業(yè)有限公司8301工作面屬12#煤層303盤區(qū)，煤層傾角為3°，地面標高1494 m，井下標高為1290～1305 m。本工作面位于井田中部，工作面地面地勢北部低，南部高。最低海拔為1494 m，最高海拔為1500 m，地表均被第四紀黃土覆蓋，其中東部有溝壑一條（城道溝）。本區(qū)域內無其它構筑物及建筑物，12#煤層距地表深度為190～200 m左右。該工作面東部為12#煤集中巷道；南部相距60 m為蹬空區(qū)；西部為侏羅系煤層剝蝕邊界；北部相距225 m為F1落差60 m，傾角∠75°的斷層；工作面上方無可采煤層；工作面下方為13#層實體煤巖。工作面走向長度500 m，傾斜長度90 m，切眼寬度6 m，高度2.2 m。頂?shù)装迩闆r如表1所示。

表1 工作面煤層頂?shù)装迩闆r

1.2 綜采工作面設備及回采工藝

工作面選用MG250/600-AWD采煤機1臺；ZZ5600/14/28工作面液壓支架60架；ZZS6000-17/37端頭支架3架；SGZ-764/264可彎曲刮板機1部（90 m）；SZZ-764/132轉載機1部；PCM-110破碎機1臺；設備列車1套等。工作面采用傾斜長壁后退式綜合機械化開采。

2 回采工作面遇沖刷帶情況分析

12#層303盤區(qū)8301工作面回采至頭巷178 m、尾巷175 m時，在工作面11#架到38#架揭露沖刷帶，此時為沖深最大范圍，沖刷帶破壞了煤層的連續(xù)性，部分夾雜煤線，同時在沖刷力、摩擦力、重力作用下造成附近的圍巖變形。根據(jù)地質資料、巷道揭露沖刷帶賦存狀況、巷道鉆探結果分析，推斷該面沖刷帶寬度13～18 m，間斷賦存，沖刷帶頭尾跨度53 m，煤層最薄位置只有1.1 m，巖性為中粗砂巖。

綜采遇沖刷帶給工作面正常生產帶來了很大難題，影響工期進度，機組割沖刷巖石壁時，機組左右搖擺，極易造成采煤機脫離齒軌或滑靴損壞，同時由于機組震動，牽引鏈條跟著擺動，對機組操作和支架操作人員安全造成很大威脅。滾筒截割巖石壁時，截齒消耗量加大，有時甚至會將齒座磨損，導致每割兩刀需要停機檢修截割部使用情況，及時更換損耗件，有時強行割巖壁機組的過負荷保護啟動，機組自行倒退或停止運轉。采煤機切割下的巖石增加了刮板機機鏈條負荷，增加溜槽磨損，巖石卡在機組和刮板運輸機上造成斷鏈時有發(fā)生，嚴重時使運輸機機鏈落道和破碎機損壞。

3 過沖刷帶的施工方法

3.1 施工方法

（1）現(xiàn)場沖刷帶厚度較薄時，采煤機控制好牽引速度和截割深度，正常割煤前進。

（2）當機組遇到沖刷帶巖體厚度剛好滿足滾筒高度通過時，采煤機將底煤掃空后松動爆破，這樣有利于飛石拋落在機道，減小對設備的損傷。遇到這種情況時，頂板往下20 cm布置一排炮眼，眼深1.5 m，水平間距1 m，采取放炮壓頂處理上部巖體，配合采煤機截割掃矸、找頂、找底、出渣。

（3）當沖刷帶切入煤層更深，無法滿足設備通行的最小距離時，機組提前15 m停機。施工人員在巖壁三花布置炮眼，眼深1.5 m，眼距水平距離1 m，鉛垂距離0.5 m采用逐段打眼、逐段松動爆破形式完成，每20 m為一段，減小爆破對設備和頂板的影響。如巖石較軟，則適當減少炮眼數(shù)量和裝藥量。

圖1 工作面炮孔布置

3.2 施工工藝

（1）爆破后采高保持在2.2～2.3 m，采煤機要沿底割頂截割，最大限度降低破巖量，保證工作面支架間距均勻完好，與煤壁垂直，溜子平直。

（2）松動爆破后的回采工藝為：割煤→移架→打眼、裝藥、爆破→推溜→割煤

（3）爆破后加強工作面頂板管理，及時支護保證支架接頂良好，備好單體柱、金屬網(wǎng)、木梁等支護材料，防止漏、冒頂。

（4）采煤機破巖運行時控制好牽引速度，不得大于2 m/min，防止采煤機截割困難，采用多循環(huán)、短推進的方式，控制進刀深度。

（5）爆破前拉空清理溜子，保證刮板機正常運輸。

3.3 施工安全技術

（1）在進行打眼之前，必須先“敲幫問頂”。打眼使用ZT-28型風動鑿巖機，釬頭是Φ42“一”字型釬頭與2 m鉆桿相搭配。

（2)爆破所用炸藥為煤礦許用乳化炸藥，正向裝藥；所用雷管為煤礦許用毫秒延期電雷管；采用粘土炮泥和水炮泥進行封口并用炮棍輕輕搗實，起爆器為FD-100，放炮母線為雙芯膠質母線。要注意的是，裝藥之前要把炮眼內的巖粉等吹干凈，裝藥之后要懸空并且短接電雷管腳線，腳線、母線不得與導體接觸。

（3）爆破之前，采煤機要停放在安全地點（與爆破地點距離≥30 m）并做好防護，同時對爆破地點前后35 m距離的支架、電纜、管路等設備設施采取掩護措施（用廢舊皮帶覆蓋）以防止爆破產生的碎石等破壞設備。

（4）要用絕緣膠布將所有節(jié)點包扎好，不得出現(xiàn)明接頭，也不得出現(xiàn)裸露導線。班組長要派專人設置警戒，任何人員不得進入警戒范圍，警戒距離為距爆破點至少100 m（直巷）。爆破之前要進行人數(shù)確認，當確認所有人均撤到安全地點后，才可由專職放炮員完成爆破工作。

（5）嚴格遵守“一炮三檢查”要求和“四人聯(lián)鎖放炮”制度。

（6）震動爆破后，班組長先排查頂板和幫，發(fā)現(xiàn)有片幫、漏頂?shù)痊F(xiàn)象時，進行處理，將隱患排除后，由專人拆除保護設施并檢查設備完好狀況。巖石直徑大于0.5 m以上的巖石，及時用大錘或拉小炮破碎，防止大石塊損壞采煤機、刮板輸送機、破碎機。

（7）每班完成施工任務以后，放炮員要按照要求仔細填寫材料消耗情況，并把剩余材料送交炸藥庫。

（8）震動爆破后采煤機截割巖石時，及時檢查滾筒情況、及時更換損壞的截齒、噴頭，確保噴霧霧化效果良好，并時刻觀察機組各項系統(tǒng)和數(shù)據(jù)正常。

4 結語

開采實踐表明，采取上述措施后，工作面比較順利通過了沖刷帶，取得了很好的效果。

1）采用松動爆破技術，不需重新掘進切巷和進行設備搬家，能夠有效的節(jié)約人力成本與時間成本。8301工作面經過估算，節(jié)約資金投入約60萬元，體現(xiàn)了良好的經濟效益。

2）工作面順利通過沖刷帶，提高了煤炭資源的回收率。經過計算，可多回采原煤約0.6萬噸，體現(xiàn)了良好的綜合效益。為類似工作面生產提供較好的經驗借鑒。

〔1〕郭增軍.綜采工作面過沖刷帶的實踐[J].中國礦山工程，2009，38（2）：40-42.

〔2〕劉憲正，張 智，朱維強.綜采工作面過沖刷帶方法選擇及實踐[J].煤炭技術，2015，34（4）：36-38.

〔3〕荊如紅.綜采工作面過沖刷方法的初步探討[J].同煤科技，2013（1）：27-28.

〔4〕張效春.綜采工作面過斷層、過沖刷技術及有關參數(shù)的確定[J].山西煤炭，2005,25（4）：33-35.

〔5〕郭 海，李北海.應用控制爆破技術使綜采面通過沖刷帶的實踐[J].同煤科技，2005（1）：1-3.