工作面過(guò)斷層安全技術(shù)研究

劉強(qiáng)+王麗

摘 要：針對(duì)某礦110706工作面回采即將遇到正斷層，為確保工作面安全生產(chǎn)，通過(guò)對(duì)工作面調(diào)斜以及帶壓移架等措施，順利通過(guò)了工作面前方的正斷層，保證了生產(chǎn)的連續(xù)，取得一定效益。

關(guān)鍵詞：回采；正斷層；調(diào)斜；帶壓移架

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.084

0 引言

我國(guó)煤礦主要以井工開(kāi)采為主，由于煤層賦存條件的多樣性，工作面回采受斷層影響較大[1-2]。斷層的存在破壞了巖層的連續(xù)性，導(dǎo)致周圍圍巖應(yīng)力分布的差異性[3-4]，而且由于地應(yīng)力沿?cái)鄬用驷尫牛瑪鄬悠扑閹б渍T發(fā)突水、冒頂以及煤與瓦斯突出等事故[5]。因此，當(dāng)工作面回采過(guò)程中遇到斷層時(shí)，應(yīng)采取硬過(guò)或工作面調(diào)斜的方式，以減小斷層對(duì)工作面開(kāi)采的影響[6]。本文針對(duì)某礦工作面過(guò)斷層工程實(shí)際，采取工作面調(diào)斜和帶壓移架等措施，保證了工作面過(guò)斷層期間的安全，取得了較好的效果。

1 工程概況

某礦工作面110706推進(jìn)過(guò)程中，前方受一正斷層影響。該斷層落差為5.6m，傾角為46°。

2 過(guò)斷層措施

針對(duì)過(guò)斷層可能產(chǎn)生的突水、冒頂以及煤與瓦斯突出等安全問(wèn)題。擬采取工作面調(diào)斜的方式通過(guò)斷層。

2.1 調(diào)斜方案

調(diào)斜應(yīng)選擇在煤層穩(wěn)定的區(qū)段，以保證調(diào)斜期間頂板的穩(wěn)定。調(diào)斜以工作面機(jī)頭端為中心，旋轉(zhuǎn)機(jī)尾端。

2.2 調(diào)斜過(guò)程

在距斷層5米前進(jìn)行調(diào)斜，調(diào)斜方法如下：每次割三次機(jī)尾割一次機(jī)頭，保證輸送機(jī)平直，直到工作面機(jī)頭超前機(jī)尾16m，調(diào)斜結(jié)束后開(kāi)始平推，采面由機(jī)尾向機(jī)頭逐漸通過(guò)斷層。每循環(huán)進(jìn)刀如下圖2示。

過(guò)斷層期間，采煤機(jī)割煤時(shí)底板要割平，嚴(yán)禁工作面出現(xiàn)臺(tái)階，導(dǎo)致架間漏煤、漏矸。采用煤機(jī)直接切割的方式過(guò)斷層，煤機(jī)切割斷層位置時(shí)，煤機(jī)速度必須控制在0.5m/min以內(nèi)，減少煤機(jī)因震動(dòng)造成的損壞。

2.3 過(guò)斷層期間頂板管理

過(guò)斷層期間，保證支架及刮板輸送機(jī)平直，相鄰支架間錯(cuò)差不得超過(guò)側(cè)護(hù)板的2/3。過(guò)斷層期間，工作面采高控制在1.7m左右，根據(jù)需要，采用臥底或割頂?shù)姆绞奖ＷC采高。工作面支架必須起緊、起牢，保證支架的初撐力達(dá)到要求。

2.4 工作面處理漏頂?shù)陌踩胧?/p>

沿工作面煤壁傾向架設(shè)“一梁三柱”抬棚，柱距為2m。鐵道棚架設(shè)完畢后，使用半圓木一端搭在支架上，一端搭在棚梁上，其搭接長(zhǎng)度不得低于400mm，把漏頂處背嚴(yán)、背實(shí)。施工時(shí)，必須從兩頭向中間、從頂板好的區(qū)域逐漸向頂板差的漏頂區(qū)域進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)必須安排有頂板管理經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行觀山，一旦有險(xiǎn)情，立即發(fā)出警號(hào)，將施工人員撤到安全地點(diǎn)。

2.5 工作面瓦斯治理

斷層破碎帶附近容易積聚瓦斯，過(guò)斷層期間跟班瓦斯檢查員加強(qiáng)對(duì)瓦斯的檢查，每班檢查次數(shù)不少于3次，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.8%時(shí)，必須立即通知工作面上所有人員撤到安全地點(diǎn)，并及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室，以便及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

3 結(jié)果分析

通過(guò)調(diào)斜和帶壓移架等措施，工作面通過(guò)斷層影響區(qū)域時(shí)，支架承載力分布合理，均在承載能力范圍內(nèi)。巷道內(nèi)頂板完整，沒(méi)有發(fā)生冒頂事故，對(duì)頂板控制效果良好。在通過(guò)斷層破碎帶時(shí)，瓦斯?jié)舛染谝?guī)定范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

（1）在距斷層5米時(shí)進(jìn)行調(diào)斜，每次割三次機(jī)尾割一次機(jī)頭，保證輸送機(jī)平直，直到工作面機(jī)頭超前機(jī)尾16m，調(diào)斜結(jié)束后開(kāi)始平推，采面由機(jī)尾向機(jī)頭逐漸通過(guò)斷層；（2）過(guò)斷層期間，保證支架及刮板輸送機(jī)平直，相鄰支架間錯(cuò)差不得超過(guò)側(cè)護(hù)板的2/3。過(guò)斷層期間，工作面采高控制在1.7m左右，根據(jù)需要，采用臥底或割頂?shù)姆绞奖ＷC采高。（3）過(guò)斷層期間加強(qiáng)對(duì)瓦斯的檢查，每班檢查次數(shù)不少于3次，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.8%時(shí)，必須立即通知工作面上所有人員撤到安全地點(diǎn)，并及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室，以便及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐亞民.沿?cái)鄬訜o(wú)煤柱開(kāi)采不規(guī)則綜放工作面技術(shù)實(shí)踐[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009（12） .

[2]牛建春，鄭永亮，朱守頌.復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造工作面開(kāi)采技術(shù)實(shí)踐[J].煤礦安全，2012，43（11）：60-63.

[3]陳曉坡，劉建莊，渾寶炬等.過(guò)斷層巷道修復(fù)技術(shù)研究與實(shí)踐[J].煤礦安全，2012，43（11）：77-80.

[4]何滿朝，景海濤，孫曉明.軟巖工程力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社， 2002.

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[6]徐永圻.煤礦開(kāi)采學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009：62-64.