綜采工作面過斷層安全技術(shù)措施的實(shí)踐應(yīng)用

劉 磊 秦懷新 任 偉

（棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司，山東 棗莊 277605）

1 概述

3下1102工作面推采至材料巷6#點(diǎn)55.7m、運(yùn)輸巷10#點(diǎn)9.9m位置處，工作面將揭露f71斷層（H=0～4m，∠30°～65°）（圖1）。該斷層自工作面87#架揭露，先向機(jī)尾方向延伸，再向機(jī)頭方向延伸，伴隨工作面回采直至停采線位置，對(duì)回采將產(chǎn)生較大影響。為保證推采期間工作面支架狀態(tài)在控及工作面頂板安全，確保實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，制定以下安全技術(shù)措施。

圖1 F71斷層與工作面的位置關(guān)系圖

2 過斷層期間安全技術(shù)措施

2.1 過斷層期間工作面組織技術(shù)措施

2.1.1 過斷層方式

過斷層期間采用強(qiáng)推硬過的方式通過斷層區(qū)域。工作面斷層區(qū)段煤壁、面溜、支架必須保持直線，相鄰支架錯(cuò)茬不得大于2/3側(cè)護(hù)板（350mm），防止架間漏矸。

2.1.2 過斷層前后施工方法

（1） 斷層初始揭露66m期間，預(yù)計(jì)每推采17m向機(jī)尾方向延伸1架；繼續(xù)推采79.5m，預(yù)計(jì)每推采3.5m向機(jī)頭方向延伸1架；繼續(xù)推采95m，預(yù)計(jì)每推采10m向機(jī)頭方向延伸1架；繼續(xù)推采143.5m，預(yù)計(jì)每推采3m向機(jī)頭方向延伸1架，伴隨工作面直至停采線位置，斷層延伸至16#架位置。

（2） 斷層揭露前，工作面84#～89#架上滿6架網(wǎng)。隨斷層面延伸方向延網(wǎng)，保證斷層面上下各3架金屬網(wǎng)，視斷層過后頂板穩(wěn)定情況撤除相應(yīng)架數(shù)的金屬網(wǎng)。斷層初始揭露66m期間，預(yù)計(jì)每推采17m向機(jī)尾方向延伸1架金屬網(wǎng)；繼續(xù)推采79.5m，預(yù)計(jì)每推采3.5m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng)；繼續(xù)推采95m，預(yù)計(jì)每推采10m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng)；繼續(xù)推采143.5m，預(yù)計(jì)每推采3m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng)。

（3）若斷層面附近頂板破碎、冒高超過0.3m時(shí)，必須使用相應(yīng)規(guī)格的半圓木和方木裝頂，保證支架接實(shí)頂、達(dá)到初撐力。當(dāng)斷層處煤壁折幫深度超過1.0m時(shí)，除采取裝頂、聯(lián)網(wǎng)、沿傾向橫穿大板等措施外，必須在支架上方，沿走向穿大板，并將大板料合入支架上方，增強(qiáng)接頂效果。

（4）斷層處聯(lián)網(wǎng)走向壓茬不少于200mm，傾向壓茬不少于200mm，聯(lián)網(wǎng)選用三花眼搭接，扎絲選用12#鐵絲，網(wǎng)扣間距不大于250mm，扎絲擰緊不少于3圈。當(dāng)聯(lián)雙層金屬網(wǎng)時(shí)，必須采取魚鱗式搭接，聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量符合作業(yè)規(guī)程的相關(guān)要求。

（5）斷層區(qū)段必須拉移超前支架，拉移支架時(shí)要做到擦頂移架，少降快拉。正確使用好滑移梁、護(hù)幫板，以減小支架的端面距，增強(qiáng)頂板支護(hù)強(qiáng)度，并確保該區(qū)段支架初撐力不得低于24MPa。

（6）頂板破碎或煤壁片幫嚴(yán)重時(shí)，必須拉移超前支架后煤機(jī)方可過機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)使用好滑移梁及護(hù)幫板，保證支護(hù)有效，并上好雙層網(wǎng)，配合4m大板木料支護(hù)頂板。

（7）調(diào)整支架期間，移架時(shí)必須采用單茬作業(yè)，嚴(yán)禁多茬平行作業(yè)。

（8）工作面推采過程中，支架原則上要保證與刮板輸送機(jī)垂直，兩立柱偏差值在±50mm范圍內(nèi)，支架落差不大于側(cè)護(hù)板的2/3（350mm），嚴(yán)禁出現(xiàn)咬架、擠架現(xiàn)象。

2.2 過斷層期間提高回采率的方式

（1）隨著工作面推采，斷層先向機(jī)尾延伸后向機(jī)頭延伸，斷層機(jī)頭方向提前10架進(jìn)行飄刀，斷層機(jī)尾方向適量剎底，減少丟底煤。

（2）斷層上盤處需進(jìn)行剎底，減少丟底煤，控制破頂板矸石量，盡量不破或少破頂板矸石，確保煤質(zhì)。

（3）斷層下盤需及時(shí)挑頂飄刀，斷層面處逮頂煤不超過10架，每刀飄刀量不小于100mm，不大于150mm，減少割底矸量。

（4）除斷層區(qū)域外，全面沿頂沿底開采，局部超高區(qū)段沿頂留底開采，嚴(yán)禁隨意留頂煤。嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程要求控制工作面采高。

（5）當(dāng)斷層處矸石硬度較小(f＜5)時(shí)，可用煤機(jī)直接割底矸；當(dāng)矸石巖性變硬，煤機(jī)割矸阻力較大，嚴(yán)禁用煤機(jī)直接割矸，必須采取人工打眼放震動(dòng)炮的方式推過斷層。

2.3 過斷層爆破設(shè)計(jì)方案

（1）該工作面開采共四班，早班為檢修班，晚、中班兩個(gè)班次主要實(shí)施爆破松動(dòng)作業(yè)，下午班和晚班主要實(shí)施割煤作業(yè)。割煤設(shè)計(jì)為：破矸量小時(shí)，割煤 3刀1.8m；破矸量大時(shí)，每班割煤2刀1.2m。

根據(jù) 5301工作面煤層開采的采高情況，矸石厚度小于1m時(shí)，采用打單排眼；矸石厚度在1～2.5m時(shí)，打三花眼；厚度大于2.5m時(shí)，打五花眼；眼距1.0m，排距1.0m，眼深1.7m。

打眼角度上層眼垂直方向?yàn)?0°，水平方向向面中傾5°～10°，炮眼的布置及角度示意圖見圖2所示。

（2）爆破參數(shù)。打眼采用YT-27（YT-24）型風(fēng)鉆。爆破器材使用FD-200Z型發(fā)爆器。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)的工況，確定以下爆破參數(shù)，如表1所示。炮眼布置圖如圖2所示。

表1 過F71斷層爆破說明

圖2 炮眼布置圖

裝藥結(jié)構(gòu)：本次爆破方案主要采用正向裝藥結(jié)構(gòu)（圖3）。采用毫秒電雷管一次打眼、一次裝藥、一次起爆的方式爆破。爆破材料使用乳化炸藥和毫秒電雷管。

3 效果

高莊煤業(yè)有限公司3下1102工作面過F71斷層期間，采取了合理有效的安全技術(shù)措施，選取了合理的技術(shù)措施及有效的爆破技術(shù)方案，保證了綜采工作面安全快速過斷層帶，取得了較好的效果。

圖3 正向裝藥結(jié)構(gòu)示意圖