綜采工作面跳采對(duì)接工藝與應(yīng)用

徐廣奇

琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司板石煤業(yè)有限公司 吉林琿春 133300

1 工作面概況

板石煤礦52605回采工作面位于-585東翼回風(fēng)巷北東側(cè)，F(xiàn)14斷層北西側(cè)；工作面走向長(zhǎng)度1077m，改造對(duì)接前傾斜長(zhǎng)度100m，改造對(duì)接后傾斜長(zhǎng)度140m,面積為145010㎡。該工作面周邊構(gòu)造發(fā)育，有SF7、SF8、SF9、SF13、SF14五條斷層，工作面內(nèi)存在SF7、SF12、SF13斷層，工作面掘送開切眼時(shí)揭露SF7斷層，落差6．5m；工作面范圍內(nèi)煤層厚度為1．3-2．8m，平均為2．0m；煤層傾角為4-13°，平均為7°。工作面改造對(duì)接前布置65臺(tái)ZY3800/11/25型支架，并配備有SGZ730/500型刮板輸送機(jī)、MG150/380-WD型采煤機(jī)等綜采設(shè)備。工作面改造對(duì)接后布置93臺(tái)ZY3800/11/25型支架。

2 過斷層方法的選擇

2.1 過斷層常見方法

斷層是工作面回采和掘進(jìn)過程中最常見的地質(zhì)構(gòu)造，一般對(duì)于落差小于采高的斷層采用平推硬過的方法。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，只需根據(jù)實(shí)際情況采煤機(jī)直接截割或者松動(dòng)爆破等手段直接推過斷層帶，其局限性是難以適應(yīng)落差大的斷層。對(duì)于落差較大的斷層，直接硬過難以取得較好的效果，這時(shí)可以根據(jù)斷層的具體特征選用不同的方法：

（1）傾向斷層。傾向斷層對(duì)回采工作影響較大，尤其對(duì)于落差大、沿傾向影響范圍大的斷層，往往造成工作面回采作業(yè)停滯。針對(duì)傾向斷層，可根據(jù)情況在斷層的另一盤重新掘切眼，當(dāng)工作面推至距離斷層帶5-8m范圍時(shí)將工作面設(shè)備搬至新切眼，通過跳采保證工作面的正?；夭勺鳂I(yè)[1]。

（2）走向斷層?？筛鶕?jù)斷層影響范圍，在斷層上部、中部和下部重新掘出一條稍長(zhǎng)于斷層走向影響范圍的巷道，然后將該巷道與進(jìn)風(fēng)巷或者回風(fēng)巷溝通，撇開斷層帶進(jìn)行回采。

2.2 過斷層方法的確定

52605綜采工作面掘送開切眼時(shí)揭露SF7斷層，該斷層落差為6．5m，走向與傾向分別為68°和338°，對(duì)工作面走向和傾向影響范圍分別為140m和40m。落差遠(yuǎn)大于采高，故不適于應(yīng)用平推的方法過斷層，進(jìn)一步分析SF7斷層的位置和影響范圍，決定采用跳采法過斷層。

3 跳采對(duì)接過斷層實(shí)踐

3.1 中風(fēng)巷的掘進(jìn)與支護(hù)

中風(fēng)巷擔(dān)負(fù)著工作面通風(fēng)、行人和運(yùn)料等作用，由于中風(fēng)巷沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)，故確保中風(fēng)巷支護(hù)質(zhì)量是保證該工作面安全回采的關(guān)鍵。根據(jù)以往跳采開采經(jīng)驗(yàn)，決定對(duì)中風(fēng)巷采用“錨網(wǎng)索”聯(lián)合支護(hù)，錨桿選擇為Φ18×2000mm的高強(qiáng)無縱筋樹脂錨桿，錨索選擇為Φ17．8×7300mm的鋼絞繩。中風(fēng)巷支護(hù)參數(shù)具體為：頂板和兩幫錨桿間排距為800mm×800mm，錨索間排距為1600mm×1600mm。在頂板破碎帶采用注漿加固，且該區(qū)域錨桿間排距控制在600mm×600mm范圍以內(nèi)。為了降低中風(fēng)巷在回采過程中的變形、破壞程度，在動(dòng)壓區(qū)范圍內(nèi)架設(shè)兩排π梁配合單體柱控制頂板，確保單體柱初撐力不低于90kN。

在中風(fēng)巷與切眼連接處為“丁”字巷道，此處控頂?shù)拿娣e較大，且地應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力集中，受采動(dòng)影響易發(fā)生變形和破壞。為了提高該區(qū)域巷道穩(wěn)定性，在原“錨網(wǎng)索”支護(hù)及基礎(chǔ)上增加木垛和單體π梁支護(hù)[2]。

3.2 改造后通風(fēng)

為了避開斷層，布置了工作面中風(fēng)巷。這樣原回風(fēng)系統(tǒng)便會(huì)發(fā)生改變。新的通風(fēng)系統(tǒng)為：運(yùn)輸巷→工作面切眼→中風(fēng)巷→外切眼→回風(fēng)巷→總回風(fēng)巷道→風(fēng)井。新的通風(fēng)系統(tǒng)并不復(fù)雜，可滿足工作面正常風(fēng)量需求。但考慮到斷層附近瓦斯?jié)舛炔环€(wěn)定，故應(yīng)在機(jī)巷和中風(fēng)巷老空側(cè)掛設(shè)風(fēng)障，確保風(fēng)流能夠有效吹散上隅角瓦斯。另外，為了確保斷層附近瓦斯不超限，工作面布置了上隅角瓦斯抽放系統(tǒng)。直至通過該斷層，尚未出現(xiàn)上隅角瓦斯超限情況。

3.3 切眼的對(duì)接

預(yù)先將液壓支架在新切眼內(nèi)布置，隨著工作面的逐漸推進(jìn)，回采空間逐漸與新切眼對(duì)齊。當(dāng)兩切眼對(duì)齊時(shí)，將老切眼運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾部拆除，然后補(bǔ)充中間槽使兩運(yùn)輸機(jī)連接。連接完畢后安裝運(yùn)輸機(jī)電纜槽，連接運(yùn)輸機(jī)底鏈、刮板等。連接好運(yùn)輸機(jī)后，將中間巷備用液壓支架用絞車?yán)僚c切眼內(nèi)等待支架平直，連接輸送機(jī)槽與支架推移千斤頂。工作面切眼對(duì)接后，運(yùn)輸機(jī)若出現(xiàn)縫隙，可將運(yùn)輸機(jī)下滑，在下滑過程中逐漸縮小裂縫，直至滿足安裝要求。待運(yùn)輸機(jī)和支架安裝完畢后，根據(jù)管路系統(tǒng)的布置要求，連接三機(jī)電纜、水管、信號(hào)線、照明電路、風(fēng)管和液壓系統(tǒng)等管路等，待完全安裝完畢后開始試車[3]。

總之，斷層是綜采工作面回采過程中最常見的地質(zhì)構(gòu)造，合理選擇過斷層方法是確保工作面安全、高效開采的關(guān)鍵。對(duì)于小斷層，綜采工作面往往采取平推硬過方式通過。對(duì)于大型斷層，可采用跳采技術(shù)過斷層。工作面過斷層采用跳采技術(shù)，雖然工作面中部掘進(jìn)中風(fēng)巷增加了施工費(fèi)用，造成工作面暫時(shí)性停產(chǎn)，但該方式可有效避免瓦斯、頂板、水害等事故的發(fā)生，同時(shí)也一定程度地提高了煤質(zhì)。工作面過斷層實(shí)踐表明，采用跳采技術(shù)過斷層能夠確保工作面安全回采。