陽(yáng)煤一礦大采高工作面過(guò)大型構(gòu)造的實(shí)踐

王小雷

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司， 山西 陽(yáng)泉 045008）

引言

陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦S8310 大采高自動(dòng)化工作面作為集團(tuán)公司的重點(diǎn)科技項(xiàng)目，在高產(chǎn)高效方面取得了一定的成績(jī)，針對(duì)工作面存在的過(guò)構(gòu)造問(wèn)題，通過(guò)采取主動(dòng)支護(hù)措施的新途徑，在有效防控頂板事故的同時(shí)，保證了工作面的穩(wěn)步推進(jìn)，取得了明顯效果，為陽(yáng)煤一礦一次采全高自動(dòng)化工作面過(guò)構(gòu)造積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

1 大采高工作面概況

S8310 工作面是陽(yáng)泉本部礦區(qū)首個(gè)大采高試驗(yàn)工作面，可采走向1 023 m，采長(zhǎng)220 m，工業(yè)儲(chǔ)量207 萬(wàn)t。本工作面煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層平均厚度6.41 m。本工作面采用走向長(zhǎng)壁一次采全高綜采自動(dòng)化采煤方法，全部跨落法管理頂板。采高控制在6.5 m。日循環(huán)進(jìn)度5.6 m，循環(huán)進(jìn)度0.8 m，工作面回采率c 為93%，日產(chǎn)量約為11 000 t，服務(wù)期限大約6.1 個(gè)月。

2 地質(zhì)構(gòu)造介紹

2014 年4 月11 日推進(jìn)至回風(fēng)巷656 m 處126架遇逆斷層，落差7.0 m，126 架至機(jī)尾全巖。該構(gòu)造影響范圍約110 m，構(gòu)造沿工作面逐步向進(jìn)風(fēng)側(cè)延伸、過(guò)渡；至4 月17 日，構(gòu)造區(qū)域擴(kuò)大至116 架至機(jī)尾，落差5.0 m；至4 月25 日，工作面于104 架處遇逆斷層（104- 機(jī)尾全巖），落差7.5 m，88 架遇撓曲構(gòu)造，褶幅：7.0 m，影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大；至4 月29日，工作面于96 架處遇逆斷層，落差為7.0 m，75 架遇撓曲構(gòu)造（75—89 半煤巖，厚度為1～3 m），褶幅為8.0 m。

5 月份繼續(xù)過(guò)構(gòu)造。至5 月10 日，工作面于85架處遇逆斷層，落差5.0 m，50 架遇撓曲構(gòu)造，褶幅：8.0 m；至5 月12 日，工作面于80 架處遇逆斷層，落差為5.0 m，50 架遇撓曲構(gòu)造，褶幅：9.0 m；至5 月20日，推進(jìn)至721.5 m 處撓曲構(gòu)造延伸至工作面機(jī)頭，49 架處遇逆斷層，落差：3.0 m。

6 月8 日，基本開(kāi)始不受構(gòu)造影響，直至5 d 后全部通過(guò)。

工作面100 架至機(jī)尾全巖，割巖面積達(dá)到工作面的30.3%。6 月14 日過(guò)完，歷時(shí)63 d，構(gòu)造區(qū)累計(jì)推進(jìn)109.3 m，日均推進(jìn)1.73 m，平均日產(chǎn)3 450 t，割巖量達(dá)到2.17 萬(wàn)m3，影響產(chǎn)量19.5 萬(wàn)t。

3 過(guò)構(gòu)造準(zhǔn)備工作

3.1 控制好采高

過(guò)構(gòu)造前，根據(jù)影響范圍，提前做好準(zhǔn)備工作，一是加強(qiáng)工作面的質(zhì)量管理，二是采高不能過(guò)高或過(guò)低，本次控制到5 m 范圍。

3.2 做好構(gòu)造段設(shè)備的保護(hù)工作

1）為有效管理頂板，需要敷設(shè)金屬網(wǎng)和柔性網(wǎng)[1]。鋪網(wǎng)方法為：把支架護(hù)幫板收起，將金屬網(wǎng)固定到一級(jí)護(hù)幫板，然后把伸縮梁收回，護(hù)幫板伸出，把一級(jí)護(hù)幫板伸至頂板，用框架托板配錨桿螺母固定金屬網(wǎng)，錨桿間距1.75 m，即每架架間打注錨桿，錨桿規(guī)格為Φ18 mm×2 000 mm 圓鋼半錨固錨桿。

2）第二茬鋪聯(lián)雙層網(wǎng)，網(wǎng)短邊搭接200 mm，長(zhǎng)邊搭接100 mm。

3）聯(lián)網(wǎng)不少于3 圈；聯(lián)網(wǎng)間距：長(zhǎng)邊100 mm、短邊100 mm。

3.3 搭建登高作業(yè)平臺(tái)

登高平臺(tái)用落地式雙排腳手架搭接，腳手架立桿間距不大于2 m，橫桿間距不大于1.5 m，腳手架的立桿要放在穩(wěn)定可靠的地方，保證腳手架搭接穩(wěn)定可靠，腳手架的高度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定，架矸連接部位扣件要安裝牢固，螺絲帶滿(mǎn)扣，見(jiàn)下頁(yè)圖1。

護(hù)幫板及時(shí)打開(kāi)，才能搭建平臺(tái)。平臺(tái)搭建好，由隊(duì)干、工長(zhǎng)檢查無(wú)誤后，方可進(jìn)入煤幫作業(yè)，作業(yè)人員要系好保險(xiǎn)帶。

圖1 登高作業(yè)平臺(tái)示意圖

4 過(guò)構(gòu)造工藝及主動(dòng)支護(hù)方式

4.1 過(guò)構(gòu)造工藝

首先將采高控制在5 m 左右，且根據(jù)原巷道揭露情況，決定采取打眼放松動(dòng)炮配合采煤機(jī)截割通過(guò)[2]。加強(qiáng)構(gòu)造區(qū)域頂板管理。嚴(yán)格堅(jiān)持“少降快移”原則移架，頂板破碎時(shí)，必須帶壓移架，跟機(jī)作業(yè)，及時(shí)頂緊煤幫，防止漏冒頂[3]。利用支架護(hù)幫板和伸縮梁來(lái)護(hù)幫護(hù)頂，若支架難以支護(hù)時(shí)，采取單體支柱配合板木梁支護(hù)進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。移架速度要快，步距要夠，支護(hù)緊跟機(jī)組，接頂保證嚴(yán)實(shí)，初撐力達(dá)標(biāo)，按順序追機(jī)作業(yè)。

4.2 主動(dòng)支護(hù)分析

1）在冒頂區(qū)域邊緣頂板完好地段打鎖口錨索。在破碎區(qū)域5 m 范圍內(nèi)打錨索，從兩邊頂板好的地方向中間依次進(jìn)行施工[4]，這樣阻止了頂板冒落區(qū)域的擴(kuò)大、延伸，注膠量明顯減少。

2）工作面片幫嚴(yán)重區(qū)域打玻璃鋼錨桿護(hù)幫。由于構(gòu)造和采煤工藝的影響，在受影響區(qū)域采取打注20 mm×4 000 mm 的玻璃鋼錨桿實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，緩解了工作面煤壁片幫問(wèn)題，大大降低了人員在構(gòu)造區(qū)作業(yè)時(shí)的不安全系數(shù)，且最大限度地保證了煤壁的完整性。

3）在頂板破碎、冒落區(qū)域及時(shí)加注煤體加固劑。對(duì)錨索加固過(guò)的冒落區(qū)采取木板梁進(jìn)行蓬頂后注膨脹填充劑（羅克休）、注膠構(gòu)筑假頂，工作面構(gòu)造影響區(qū)提前注膠[5]。

5 過(guò)構(gòu)造期間的其他保障措施

1）健全的制度是設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)。地質(zhì)部門(mén)應(yīng)及時(shí)提供圖紙資料，總結(jié)和分析礦壓規(guī)律和來(lái)壓特征。加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修和維護(hù)，建立設(shè)備點(diǎn)檢制度。

2）嚴(yán)格執(zhí)行集團(tuán)公司相關(guān)措施、安排，保證行動(dòng)一致、措施到位，確保工作面安全有序生產(chǎn)；抽調(diào)有經(jīng)驗(yàn)的員工進(jìn)行操作，并在班前、班后進(jìn)行培訓(xùn)，規(guī)范員工操作；常駐一支工程隊(duì)伍進(jìn)行打眼、注膠操作。

6 過(guò)構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

期間工作面傾斜角度最大達(dá)-18°、走向角度為-15°，但是由于對(duì)采煤機(jī)臥底量掌握不好，多次致使工作溜向下幅度過(guò)大，最大角度為-24°，致使工作面90～130 架坡度大，采煤機(jī)不能割透機(jī)尾，120～130 架需人工拉機(jī)尾，人工落溜工作，采煤機(jī)牽引負(fù)荷大，發(fā)生采煤機(jī)走不動(dòng)現(xiàn)象。這是此次過(guò)構(gòu)造工作的一個(gè)失誤，作為一個(gè)教訓(xùn)今后一定要加強(qiáng)管理，調(diào)整好工作面的坡度。