綜采放頂煤工作面過大斷層實踐

劉全旺

（太原東山煤礦有限責任公司，山西 太原 030043）

綜采放頂煤工作面過大斷層實踐

劉全旺

（太原東山煤礦有限責任公司，山西 太原 030043）

利用調整仰俯斜采煤，結合爆破技術通過落差5.5 m、8.5 m組合斷層，避免了綜采放頂煤工作面搬家造成的損失。

斷層；調整；爆破

1 概況

1.1 井田概況

太原東山煤礦井田位于沁水煤田邊緣地段，處于傾伏背斜西翼中段，主要含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組。可采煤層有12，13，15號煤，其中15號煤層為本井田主要的、全區可采的厚煤層，煤厚平均6.49 m，頂板穩定性類別為1 b類，常隔0.10～0.50 m的泥巖偽頂，屬不穩定頂板。底板為灰黑色砂質泥巖或粉、細粒砂巖，常有薄層泥巖偽底。地質構造復雜，15號煤斷層較多，煤層起伏變化較大，屬不穩定極易自然煤層。

1.2 工作面概況及采煤方法

斷層分正斷層和逆斷層兩類，但是在綜采放頂煤工作面沿推進方向20～25 m范圍內出現2個大斷層，1個煤層斷下、1個煤層斷上，必然造成綜采工作面俯斜和仰斜坡度大，并且斷距大于煤層厚度時，造成工作面煤層斷死，煤壁出現巖石，造成推進困難。太原東山煤礦地質構造復雜，71505工作面儲量60萬t，采用走向長壁布置方式，走向長570m，傾斜長150m，煤層厚6.5m。采用ZF4400/17/28H型低位放頂煤液壓支架、ZFG4800/20/30型過渡支架，MG-160/380-W采煤機，SGZ-630/264前部刮板輸送機，SGZ-730/400后部刮板輸送機，SZZ-764/132轉載機，PCM-110破碎機。71505工作面在推進中遇到5.5 m和8.5 m兩條斷層。（如平面圖1、剖面圖2）是強行通過，還是重新開切眼進行搬家，是兩難選擇。

圖1 71505工作面平面圖

圖2 71505材料巷實測剖面圖

2 斷層對綜采放頂煤工作面的影響

（1）斷層影響綜采工作面的布置，同時影響正規的循環推進、頂板管理、運輸等。因此，布置綜采工作面盡量避開斷層，可是采區設計形成后，工作面布置基本確定，根據回采經驗和曾經多次通過4 m左右斷層的經驗，斷層落差（H）小于或等于煤層厚度（Hm）與支架最低高度（Hmax）之差則能通過調整采高通過，即：H≤Hm－Hmax。

現在遇到的斷層H=5.5 m，煤層厚度Hm=6.5 m，支架采用ZF-4 000/17/28，即支架最低高度Hmax=1.7 m，因實踐中支架必須保留200 mm最小行程，否則會死架，即H2max1.7+0.2=1.9 m，Hm－H2max=6.5-1.9 m=4.6 m＜H=5.5 m，故按理論來說難以通過，而且還是組合斷層。還有1條H=8.5m，Hm－H2max=6.5-1.9=－2m＜H=8.5m；則按理論過不去，必須布置切眼，進行搬家。

（2）斷層影響安全生產，因為斷層附近的巖石均被破壞，頂板不完整，較破碎，易發生漏頂事故。

（3）斷層增加煤炭損失，由于影響安全生產，所以在斷層兩側留設約15 m的煤柱，斷層煤柱損失資源約2×15×150×1.4×6.5=4.095萬t，若需搬家，則費用約200多萬元，但是71 505工作面已經推進到5.5 m斷層，搬家已不可能。

（4）過H1=5.5 m和H2=8.5 m組合組合斷層（見圖3）的具體方法：

圖3 2月12日（早班）71505工作面剖面示意圖

對于采高2.6 m，H1=5.5 m斷下的斷層，要實現跟底回采，必須拉底才能通過，并且通過斷層時必須丟底跟頂，則只好強行拉底，在支架上方墊木頭，使支架俯斜，俯斜度達25°，支架采高在推進中降為1.9 m左右，為防止死架，人工將支架推溜器頂往前溜，防止支架俯斜下滑傷人。將支架前底座下的煤人工掏下0.3m，邊掏邊升緊前立柱，防止支架空架漏頂。推進10 m后順利通過5.5 m斷層，然后，再支平前溜，逐步將工作面放平。

在經過8.5 m斷層時，斷層斷上，煤壁出現底板巖石。為此推進中結合爆破技術，將支架調正為仰斜20°；推進中為防止機組倒向落山，邊推邊整支前溜0.3 m。在片幫寬處，為防止漏頂，在梁下用Φ86的鏈條將圓木或π梁捆綁到前梁下方，在懸臂梁上方墊木板梁接頂，移架時采取擦頂拉架的方法使圓木或π梁插入煤壁。過斷層期間采取不放煤或少放煤，快速推進。推進30 m后順利通過8.5 m斷層，然后，再支平前溜，逐步將工作面放平。實現跟底回采，全部通過斷層。

4 關鍵環節

（1）移架時注意操作方法：支架前梁必須頂緊煤壁，拉架速度快，防止頂煤下漏形成空頂。

（2）在前梁下方用Φ86的鏈條捆綁的圓木或π梁必須用支架拉移的力插入煤壁，防止繼續片幫漏頂煤。

（3）仰斜或俯斜時必須保持每循環推進后支平前溜。

5 安全技術措施

（1）仰斜推進的辦法：每循環挑頂0.3 m，推溜后將溜子用300×400×300 mm的木頭支平前溜，防止機組向落山側翻倒。機組通過時用推溜器頂住，防擠回溜子，拉架后，將插板打出，防止支架滑向落山側。

（2）俯斜推進的辦法：機組壓刀0.2 m，推溜后將溜子用300×200×200 mm的木頭支平前溜即可。

（3）拉架時少降快移，片幫寬時在伸縮梁下吊掛圓木或π梁，梁下打煤幫柱，上方構頂，用單體柱升緊后，將支架升緊，前梁升緊。然后替掉煤壁柱，機組割煤，拉架推進時將木頭插入煤幫。

（4）移溜后及時拉架支護頂板，保證頂煤完整。

6 經濟效益

通過調整和改新工藝通過大斷層，杜絕了150長的工作面搬家，節約準備搬家費用150萬元，多采30 m的煤。每噸煤按300元計算，為公司節約1 323萬元的煤炭資源，并為以后通過大斷層提供了工作面布置和開采的經驗。

The Synthesis Picks Puts Goes Against the Coal Working Surface Oversized Fault Practice

Liu Quanwang

Using adjusts Yang Fuxie to mine coal,the union explosive technique through dropping variance 5.5m,the 8.5m combination fault,avoided the synthesis pickingputs goes against the loss which the coal workingsurface moved creates.

fault;adjustment;demolish

TD714

A

1000-8136(2011)05-0022-02