淺談綜采工作面過地質構造帶的方法

朱方毫

（新疆烏蘇四棵樹煤炭有限責任公司 七號平峒，新疆 烏蘇833019）

0 概況

七號平峒A504 綜采工作面2013 年12 月18 日回采作業時，遇地質變化帶，且工作面頂板較為破碎，漏頂現象較為嚴重，根據七號平峒地震槽波結果：工作面內未發現5m 以上斷層，斷層落差小于5 米，斷層與A504 運輸順槽近乎垂直，且貫穿整個工作面。 在運輸順槽出露處斷層落差約為3m，在材料順槽出露處斷層落差約為0.5m，斷層工作面內延展長度約120m； 根據七號平峒地質報告可知：A5 煤層老頂為暗灰色泥質粉砂巖，含少量細礫石，致密堅硬，硬度為f=4-6，屬中等堅固巖石，不易風化；A5 煤層普遍存在一層炭質泥巖偽頂，易冒落，底板為泥質粉砂巖。

根據“七號平峒地震槽波圖”可知，04 運輸順槽上山幫630 米至600 米地段巖石侵入走向長度為30 米， 巖石侵入傾向長度為12 米；04 運輸順槽上山幫540 米至570 米地段巖石侵入走向長度為30 米，巖石侵入傾向長度為66 米。根據礦井現場實際探測，工作面地質變化帶位于540 米至630 米地段，長度為90 米，為順利通過地質變化帶，保證安全回采，決定采用提前對巖層弱化、煤壁掛網、螺紋鋼支護、工作面放松動炮等綜合技術方法通過地質構造帶。

1 綜采工作面過地質構造帶綜合技術方法

方法一：提前對地質構造帶巖層弱化為確保工作面順利通過地質構造帶，在地質構造帶地段提前打鉆孔爆破，弱化巖層，根據現場實際情況，計劃在04 運輸順槽內布置鉆孔。

1.1 地質變化帶鉆孔施工參數

在04 運輸順槽540 米至630 米地段開始布置鉆孔， 共計施工8個鉆孔，鉆孔參數如下：

表1

1.2 爆破器材

1）炸藥：利用直徑60mm 的乳化炸藥，每卷重量1Kg，藥卷長度40cm，鉆孔裝藥長度根據鉆孔深度而定；采用人工裝藥，BQF-100 型封孔器封孔。

2）雷管：采用瞬發電雷管起爆，為保證起爆的可靠性，每個孔內放置2 發雷管，分別裝在藥孔中部及尾部各裝一發，一次起爆一個孔。

1.3 施工方法

鉆眼設備使用礦井現有的ZYJ-500/180 型架柱式液壓回轉鉆機進行鉆眼，鉆孔深度可達200-300 米，鉆孔直徑為75mm。

1.4 裝藥

起爆藥為乳化炸藥藥卷，裝藥方式：每個炮孔的裝藥工作分為三次進行，分次裝炸藥和兩發雷管。

1.5 封孔

采用BQF-100 型封孔器封孔，封孔深度必須符合設計要求，封孔材料采用黃土。 BQF-100 型封孔器為密閉壓力容器，風動壓入式，壓風經過進風閥，安全閥進入黃泥罐，黃泥在壓風的作用下，先將黃泥罐底部的黃泥壓入封孔管，上部黃泥在風壓，自重的作用下不斷補充到錐口，經過封孔管送入炮眼內；按炮眼直徑合理選擇適當的封孔管，04運輸順槽炮眼直徑為75mm，故選用內徑為32mm 封孔管。

方法二：工作面掛設錨網

對于工作面頂板煤質較為破碎、 支架前梁處漏頂較為嚴重地段，在支架前梁煤壁處掛設錨網， 以防止大量煤矸從前梁煤壁處漏下，影響正常回采，方法如下：

（1）割煤前，根據煤壁、頂板煤質及垮落情況，如工作面煤壁架前垮落嚴重，必須先進行移架，后進行割煤，如煤壁結構較好，割煤后，及時帶壓進行移架，加強頂板管理。

（2）根據工作面實際情況，移架后在工作面漏頂較為嚴重地段前梁頂部煤壁處掛設錨網，錨網使用8# 金屬網，為便于使錨網生根，掛網前，采用長度不小于3 米的廢舊軌道垂直擔設在支架前梁上，然后掛網并在軌道兩側打錨索，打錨索時，錨索托板垂直于軌道，并將軌道擔設在錨索托板上側（內側）。

方法三：工作面布設螺紋鋼進行支護

綜采工作面回采過地質變化帶地段時， 支架前梁處煤質結構差，煤壁前方及頂部均垮落較為嚴重，為保證工作面安全回采，在支架前梁頂部煤壁前方布設螺紋鋼，加強對頂板煤層的主動支護，方法如下：

（1）工作面在鋪網前，先布置螺紋鋼，螺紋鋼布置完成后，再進行回采鋪網。根據工作面實際情況，選用直徑為32mm 的螺紋鋼，每根長度為3 米。

（2）螺紋鋼在工作面支架前梁以上0.3 米，與前梁成3°坡度，垂直工作面煤壁向前方布置，間距為0.75 米。

（3）為確保工作面正常移架作業，布設螺紋鋼后，將未進入實體煤壁的螺紋鋼露頭端，采用鐵絲進行吊掛，防止移架時損壞鐵絲網、影響移架，或防止螺紋鋼竄出。吊掛位置可使用在螺紋鋼上方布置短錨桿，利用短錨桿進行固定。 螺紋鋼打設完畢， 按要求及時鋪設8# 金屬錨網。

（4）螺紋鋼計劃分兩段布置，每段布置20 根，共布置40 根；第一段螺紋鋼布設完畢， 當工作面錨網距螺紋鋼進入端還有0.6 米時，停止回采，開始布置第二段螺紋鋼，第二段螺紋鋼平行于第一段螺紋鋼，并與第一段有10 厘米的平行錯差，防止兩段螺紋鋼出現重疊。布置第二段螺紋鋼時，要求同上。

（5）為加強頂板管理，在使用螺紋鋼超前支護的前提下，可在破碎段繼續使用廢道軌，配合螺紋鋼進行支護，做到螺紋鋼、廢道軌、金屬網聯合支護。

方法四：工作面放松動炮弱化巖層

綜采工作面回采至地質構造帶地段時，為確保安全回采，采用放松動炮的方式處理工作面巖石，方法如下：

炮眼布置：

（1）在工作面距離巷道頂板以下0.5m,底板以上0.5 位置布置炮眼， 炮眼間排距為0.8m×1m, 即沿工作面傾向方向為間距， 間距0.8m，垂直工作面煤壁方向為排距，排距為1m,工作面共布置三排炮眼。

（2）炮眼深度為0.6 米至1 米，炮眼采用水炮泥、黃土封堵炮眼封堵長度不小于0.5 米，炮眼必須封實，放炮時，每次只準聯2 至3 個炮眼放炮。

2 結論

我礦綜采工作面自2013 年12 月18 日開始過地質構造帶，通過在綜采工作面采用以上綜合技術方法，有效的保證了工作面的安全回采，經過廣大職工的共同努力，于2014 年3 月13 日順利通過了地質構造帶。 在綜采工作面過地質構造帶期間，采用以上綜合技術方法，取得了較好效果，為以后綜采工作面的回采提供了借鑒的經驗。