薄煤層綜采工作面過斷層、過老巷技術實踐

朱海峰

（棗莊王晁煤礦有限責任公司，滕州277518）

1 工作面簡介

某煤礦14312工作面回采14層煤，煤層厚度0.70～0.86m，平均 0.78m，傾角 3.0°～10.0°，平均 7.0°，工作面傾向長度791m，走向長度138m，采用傾斜長壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板，綜采采煤工藝。

14312運輸道距綜采切眼225m揭露的F23逆斷層（313°∠18°H=2.3m），14312材料道距綜采切眼 510m 揭露的 F11 逆斷層（328°∠39°H=2.9m），據推斷，F23、F11 可能是一條斷層，該斷層在14311綜采工作面揭露過，14311工作面采用的是綜采工作面整體撤面搬家、改為炮采工藝的過斷層方法。

14312綜采工作面原計劃采用和14311綜采面相同的綜采面撤面搬家、改為炮采工藝的過斷層方法，并施工了14312補材料道、補充運輸道和綜采補切眼，共計344m。14312補充運輸巷沿斷層上盤煤層頂板掘進，14312補材材料道沿斷層下盤煤層頂板掘進。

2 過斷層方案提出

方案一：采用綜采工作面整體撤面搬家、改為炮采工藝的過斷層方法（圖1）。

優點：避免工作面過斷層、材料消耗量少、安全性較高。

缺點：綜采工作面撤面搬家和安裝綜采面約需1.5個月，期間工作面沒有產量；撤面后斷層區間采用炮采、調采，調采期間機頭處壓力大，頂板不易管理，同時產量也受到影響；炮采工作面生產期間存在反向運輸、運輸環節多；炮采工作面生產期間工作面通風系統復雜，不利于通風管理；另需施工炮采補切眼。

方案二：采用強推硬過斷層，在推進過程中確實無法推采時，在14312補材內適當位置掘進補充材料道作為工作面的出口，工作面與其貫通，貫通后回撤工作面補充材料道至14312材料道之間的液壓支架等設備，然后工作面繼續向前推進（圖2）。

優點：避免綜采工作面整體搬家撤面，對產量影響小，經濟效益較好，運輸系統、通風系統簡單。

缺點：工作面推采過程中需過補充運輸巷、補充材料道；另需掘進一號補材、二號補材共計149m；工作面斷層處頂板不易管理。

綜合考慮，方案二優于方案一，經決定，采用方案二。

圖1 14312工作面過斷層方案一

圖2 14312工作面過斷層方案二

3 過斷層期間采取的安全措施

①對運輸巷提前進行臥底。臥底后，工作面刮板輸送機機頭段接實頂板進行逮頂。②全巖段采煤機截割較困難，采取放松動炮的措施進行處理。爆破后及時回采，減少空頂時間。③縮短空頂距。在壓巖地段，頂板破碎處，采煤機截割前和截割后及時把支架移到煤幫，以縮短空頂距，保護頂板。④為了工作面過14312補充運輸巷，采用在此巷道底板澆筑混凝土造假頂的方式保證工作面順利回采，并且在補充運輸巷中每隔5米打一個木垛。澆灌混凝土假底時，在混凝土中縱橫方向上加上鋼筋網或廢舊鋼絲繩，提高假底強度。⑤處理工作面冒頂。工作面過老巷期間，與老巷交叉處頂板冒頂，采取在14312補充運輸巷內用廢舊軌道和工字鋼造假頂的措施來規避冒頂風險。⑥過14312補充材料道。14312補充材料道與工作面相對應的位置由于刮板輸送機起伏大，采煤機運行到此處時，刮板輸送機的齒軌抵采煤機的液控箱，因此需要用料墊刮板輸送機，使刮板輸送機起伏平緩，滿足采煤機運行。另外，與14312補充材料道對應的液壓支架超高，支架無法支護頂板和推移刮板輸送機，需要提前用坑木把支架墊起。⑦為過14312材料道掘進時揭露的F11逆斷層（328°∠39°H=2.9m），施工14312二號補充材料道，把工作面刮板輸送機機尾35m范圍內進行回撤，然后工作面從刮板輸送機機尾縮到14312二號補充材料道后繼續向前回采，直至回采到14312補切眼。⑧工作面與老巷交叉處及斷層處頂板破碎帶，在頂板打設錨桿以維護頂板穩定性，錨桿間距1.0m，排拒1.2m，錨固力不低于50KN，錨桿長度1.7m。⑨加強對機電設備的管理，嚴抓綜采機電設備的檢修質量，減少綜采機電設備的故障，保證生產順利進行。⑩爆破前對支架等管路做好措施，做到保護全面，以防爆破崩壞支架管路影響生產。?加強頂板管理，特別是工作面斷層處壓巖地段的頂板。?頂板差，特別是局部冒頂地段的移架順序應打破常規。應從冒頂地段兩側頂板完整的地段向冒頂地段移架，這樣可以有效控制頂板，防止冒頂區域進一步擴大。?臥底時，要控制好底板的起伏和工作面的采高。底板的起伏應盡量平緩，保證工作面刮板輸送機的正常運行的需要。工作面的采高，除了要保證采煤機的正常運行，還要充分考慮移架后人行道的高度，保證生產人員的工作空間。?逮頂時，一是要保證臥底的深度；二是要保證接頂質量，盡最大限度減小空頂面積。此外，要充分考慮接頂人員的安全，不能盲目逮頂。?對于支架超高地段，要通過用坑木接頂和墊支架底座的方式來滿足支架的支護高度。?要減少人為操作原因造成的錯架、咬架現象，特別是頂板破碎地段。錯架地段移架時，容易造成矸石漏入人行道，不利于支架下方人員的安全。?冒頂地段進行移架操作時，應兩人進行，一人操作，一人觀頂。頂板破碎地段移架時，應逐架進行。支架下方嚴禁有人，嚴禁人員通行。?人員不得在煤幫無支護空間作業。?冒頂造成的支架超高地段，無法進行接頂，此段應保證支架支護齊整，無錯架、咬架，保證支架下方的人員安全。?為了控制臥底和頂板破碎地段頂板的完整性，支架提前移到煤幫，造成人行道空間狹窄，此段人員應快速通過。?局部低洼地段墊刮板輸送機時，墊后刮板輸送機的高度應與后方的支架相適應，支架的推移千斤頂與刮板輸送機成45°夾角。?臥底地段的爆破，要保護好電纜槽內的電纜和支架的閥組、管路，避免出現崩壞設備，以免影響生產。?抓好爆破環節和爆破質量，臥底地段爆破后，人行道和支架底座要清理徹底，便于人員通行和移架人員的操作。

4 效果分析

14312工作面從2013年9月12日，14312工作面開始過斷層，2013年12月17日結束，實現了安全生產，期間14312工作面生產原煤25653噸，減少一次綜采面整體搬家、安裝，節約搬家、安裝費用60萬元，又充分回收了煤炭資源，提高了煤炭資源回收率，取得了良好的經濟效益。

[1]國家安全生產監督管理總局.978-7-5020-3804-5/TD7，煤礦安全規程版[S].2011.

[2]楊建國.綜采工作面搬家安裝手冊[M].煤炭工業出版社，2010.

[3]徐永圻.煤礦開采學[M].中國礦業大學出版社，2009.