棗泉煤礦220602綜采工作面過斷層方法探究

[摘 要]煤礦回采遇到斷層對綜采工作面影響嚴重。本文對棗泉煤礦220602綜采工作面過斷層的情況進行了分析。采用采煤機直接截割和對巖石預松動爆破結合采煤機截割的方法通過斷層。期間，采取一系列技術措施，對于綜采工作面高效過斷層有較好的借鑒意義。

[關鍵詞]綜采 工作面 斷層 通過

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0018-01

1.引言

采取科學有效的技術方法，是確保綜采工作面安全穿過斷層的重要保證。綜采工作面遇到斷層時推進速度會明顯減慢，主要存在3大難題：一是斷層面附近頂板破碎，頂板不易控制；二是斷層落差、煤層的厚度及采高將決定工作面通過斷層的破巖量，將決定采取何種方式通過斷層；三是由于斷層面附近頂板破碎導致頂板破碎支架接頂不實，導致支架阻力降低等特征。綜采工作面過斷層的技術方法主要有：直接截割過斷層，截割頂、底板過斷層，跳采過斷層。[1-3]

2.工作面、斷層基本情況

220602綜采工作面平均走向長度為892m，平均傾斜長度238m，煤層平均厚度1.93m。老頂為細粒砂巖、粉砂巖、中粒砂巖平均厚度為38.1m；直接頂為粉砂巖、泥巖、炭質泥巖平均厚度為5.9m。工作面選用ZY5200/12/28型液壓支架，其最大支護高度為2.8m。工作面利用MG500/1180-WD型采煤機割煤，截深為0.8m，采用單向割煤，往返一次割一刀。

220602綜采工作面回風巷及切眼揭露L18正斷層。L18斷層與工作面斜交，夾角為63°3′28″，影響工作面走向長度為479.7m，對工作面回采影響較大。L18斷層為正斷層，傾角為50°-65°，走向為N25°-42°E，斷層落差為3.0m～5.4m。其中回風巷在距離切眼479.7m處揭露斷層構造面，落差為3.0m，影響區(qū)域為回采至457.4m處～479.7m處，回風巷掘進時破斷層下盤底板巖石進行掘進，破巖長度為22.3m。切眼在距回風巷120.3m處揭露斷層構造面，即位于82#-85#支架處，落差為5.4m，影響區(qū)域為切眼上口至120.3m處，切眼掘進時破斷層下盤底板巖石進行掘進，破巖長度為120.3m。

3.過斷層的方法

3.1 采煤機截割的方法過斷層

當工作面揭露巖石采煤機能直接截割時（f≤4.5），采用采煤機直接截割且嚴格控制采高調整開采層位破斷層下盤底板的方法通過。

采高控制：220602綜采工作面過斷層期間，為防止回采期間頂板揭露發(fā)生漏冒，采用調整開采層位破斷層下盤底板的方法進行開采。工作面采高嚴格控制在2.4±0.1m范圍內，確保采煤機安全順利通過，同時應最大限度減少破巖量。

調整開采層位：每隔一刀挑頂或臥底一次，每一刀挑頂或臥底量不得超過100mm，確保頂、底板平整，支架支護狀態(tài)良好。當工作面在切眼時，斷層面位于82#-85#支架，工作面破巖長度為120.2m，其中全巖為43.6m，在工作面開始開采時，工作面斷層面至機尾段120.2m逐漸增加爬坡角度，最大程度的減少工作面破巖量。

工作面推進100m時，斷層面位于107#-110#支架，工作面斷層面至機尾段32.1m按照16°43′的爬坡角度調整層位，工作面破巖長度為32.1m，其中全巖為11.7m。工作面其他區(qū)段與煤層角度保持一致。工作面推進200m時，斷層面位于122#-125#支架，工作面斷層面至機尾段26.6m按照17°25′的爬坡角度調整層位，工作面破巖長度為26.6m，其中全巖為8.6m。工作面其他區(qū)段與煤層角度保持一致。工作面推進300m時，斷層面位于137#-140#支架，工作面斷層面至機尾段21.2m按照17°31′的爬坡角度調整層位，工作面破巖長度為21.2m，其中全巖為5.7m。工作面其他區(qū)段與煤層角度保持一致。工作面推進400m時，斷層面位于152#-155支架，工作面斷層面至機尾段12.4m按照16°58′的爬坡角度調整層位，工作面破巖長度為12.4m，其中全巖為1.7m。工作面其他區(qū)段與煤層角度保持一致。

調整偽斜：工作面切眼偽斜為10m，根據(jù)工作面的支架及刮板機上竄下滑情況及時調整工作面?zhèn)涡保瑢⒐ぷ髅鎮(zhèn)涡笨刂圃?5m-20m之間，盡量減小工作面破巖長度，以利于工作面過斷層期間的頂板管理。

調整進刀方式：工作面揭露斷層面處，嚴禁斜切進刀，選擇頂板較好的地段，進行斜切進刀。

3.2 預松動爆破的方法過斷層

當工作面揭露堅硬的巖石采煤機不能直接截割破巖時（f>4.5），采用對巖石預松動爆破結合采煤機截割且嚴格控制采高調整開采層位破斷層下盤底板的方法通過。采用人工打眼，打眼使用氣腿式鑿巖機和2000mm鉆桿，配合Ф42鉆頭施工。

工作面破巖為全巖時（巖石占工作面的1/5視為全煤，占工作面的1/5～4/5視為半煤巖，占工作面的4/5視為全巖。），打設兩排炮眼對巖石進行預松動，可視回采時工作面破巖段巖石硬度增加或減少炮眼間排數(shù)，兩排炮眼與煤層走向方向夾角為75°～85°，第一排、第二排炮眼距工作面頂、底板均為600mm，與煤壁垂直夾角為73°，眼距為1500mm，眼深為2000mm。

工作面破巖為半煤巖時，打設一排炮眼對巖石進行預松動，炮眼與煤層走向方向夾角為75°～85°，與煤壁垂直夾角為73°，炮眼距工作面頂板為1800mm，距工作面底板均為600mm，眼距為1500mm，炮眼深2000mm。炮眼施工完畢后，開始裝藥，每眼裝藥量450g，可視巖石硬度情況，調整裝藥量，最大裝藥量不能大于900g，進行爆破。

4.結論

綜上，220602綜采工作面采取采煤機截割、巖石預松動爆破的方式高效平穩(wěn)通過L18正斷層。期間，重點注意觀測瓦斯、水、頂板變化情況，加強過斷層期間的支護管理，在斷層破碎帶采用淺截深、放小炮的通過方式取得了較好的效果。

參考文獻

[1] 劉耀輝.綜采工作面過斷層采煤技術探討.[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟，2014.

[2] 田穩(wěn).羊場灣煤礦130203綜采工作面過斷層技術分析.[J].神華科技，2016.

作者簡介

姓名：趙鑫，性別：男，年齡：31，民族：漢，畢業(yè)院校：遼寧工程技術大學，專業(yè)：采礦工程，單位：中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司，職務：項目總設計師，職稱：工程師。