巷道掘進遇斷層后巷道布置方法及回采技術

吳俊生

（山西陽煤景福煤業有限公司， 山西　壽陽　045400）

引言

在煤礦開采過程中，斷層是影響生產的主要因素，也是巷道掘進工程中潛在的危險因素。為了避免斷層對巷道的布置和掘進造成影響，研究巷道掘進遇斷層后巷道布置方法和回采技術極為重要。而在我國的煤炭領域，針對斷層所采取的主要方法是支護技術，并且該技術已經得到廣泛應用。而對于綜合采煤工程，所遇斷層需通過回采技術來解決，但是，如何布置回采巷道，是實現煤炭資源開采最優化最大化的主要體現。同時，針對回采技術在巷道布置階段中存在的技術問題進行探討和總結，將推動整個工程向前發展。巷道掘進遇斷層后，通過完善巷道布置方法和提高回采技術來為煤炭開采行業提供更豐富的經濟效益，在復雜的地質環境下，為機械化發展提供實驗數據。

1　斷層地質構造對綜采活動的影響

斷層作為地理結構中重要的組成部分，也是煤礦開采過程中最為常見的部分。而在對地質進行煤炭勘探階段，較大的斷層可以通過一般手段就可以勘探出來，但對于較小的斷層而言，就不是那么容易勘探。因此，巷道掘進工程是揭露斷層的另外一種形式。而不同的開采技術針對斷層所選擇的處理方法是不一樣的。例如，當綜采遇到斷層的時候，當采高的高度是斷層落差的1.5倍時，則通過回采技術來處理斷層。而當采高的高度是斷層落差的2倍時[1]，采掘工作可以不受影響地接替，但對于回采技術而言，則是一大難題，如果回采階段的工作面長度足夠，則可以直接在斷層的周圍重新選點進行開采。而因斷層放棄該段煤層的主要因素取決于回采巷道的走向是否夠長，如果不長，則重新選擇切口，重新布置回采巷道。當然，這必然會對煤炭資源造成極大地浪費，甚至還會造成煤炭掘進接替工作緊張，甚至會造成接替脫節的問題。

2　回采巷道掘進遇斷層后巷道的布置方法及回采技術

2.1　運輸順槽遇斷層后巷道的布置方法和回采技術

2.1.1總體思維架構

當運輸順槽掘進工程遇到斷層后，通常會使用縮減工作面長度的方法來解決回采技術難題，并針對具體的實施工作案例安裝關鍵技術設備，從而確?；夭晒ぷ髟诖笮」ぷ髅嫔系墓ぷ鹘犹妫源私档兔旱V開采階段對煤礦資源浪費的問題，從而提高工程的經濟收益。

2.1.2具體案例分析（見圖1）

圖1　運輸順槽遇斷層后巷道布置圖

2.1.3技術解決方案

1）工作面縮減長度的確定問題。在運輸順槽挖掘的階段，對斷層測量的關鍵因素有三點。分別是依據斷層結構進行技術解析，以解決斷層和煤層兩者交線的方向，依據斷層和煤層的交線方向來確定小工作面的布置方法。而小工作面縮短長度的標準要以實現開采煤礦效益最大為主。而如果再遇到斷層，則可通過對小工作面實施布置方法來實現針對斷層的技術解決方案。

2）輔助運輸巷和大工作面切眼的工程布局方案。大工作面和小工作面不同，即大工作面的切眼位置要處在運輸順槽與斷層的交線處，切眼則依據刮板機在煤層傾角中機頭所處的位置來決定，從而確保工作面的煤壁和切眼的煤壁能連成直線。同時，工作面上部的切眼問題主要解決下部切眼階段對運輸通道的安裝，而前提是工程時間足夠，則巷道的安排布局就可以略去。當切眼被貫通后，就需要對輔助運輸巷和運輸聯絡巷進行布置，這里對輔助運輸巷的長度有明確規定，最小長度為45 m[2]，當掘進工作達到要求后，則通過垂直或者斜交的方法來實現運輸聯絡巷和順槽進行關聯，以此作為小工作面回采工程的運輸廊道。

3）對接方法實施布局工程。首先，在大工作面對接處理中，要支架和刮板機中部槽安裝在下部切眼的位置。其次，小工作面出煤的主要運輸途徑是輔助運輸巷，當回采的工作面接近大工作面時，就需要輔助運輸巷通過轉載機實現對液壓支架的推進，推進的位置則需要與切眼平行，當支架與下部切眼的煤壁水平時，則轉載機就停止工作。再者，將輔助運輸巷以及所連帶的皮帶機實施拆除作業，轉移轉載機至大工作面下切口處進行安裝作業，再將大工作面下切眼的刮板槽往上平移，確保與工作面的支架形成完美的銜接，以此來進入大工作面的調試階段，滿足大小工作面整個對接工程的作業需要，檢驗是否對接成功。

2.2　回風巷掘進遇斷層后巷道布置方法與回采技術

2.2.1總體思維架構

回風巷掘進工程遇到斷層后，就要通過縮短工作面的方式來組建一個小的工作面，然后通過回采技術實現小工作面和大工作面的銜接，以此來檢驗小工作面和大工作面銜接技術是否可行和回采工藝是否可操作，從而降低煤炭開采過程中資源浪費的問題，降低經濟損失，實現煤炭開采最大化。

2.2.2具體的實施案例（見圖2）

2.2.3技術解決方案

解決該項技術的難點在于縮減回風巷工作面的長度，從而形成大小兩個工作面，而且這兩個工作面是以相互平行的方式存在，并于現在上部切眼的位置上安裝支架和刮板槽，從而實現大小工作面的完美銜接。此技術解決方案較運輸順槽縮減工作面長度的解決方案相對容易，這是因為整個方案中沒有運輸機的參與，只是在大工作面上增加了支架和刮板槽。如果小工作面的走向長度不夠，則只需要移動變電站至大工作面的回風順槽的位置，然后通過加長電纜即可解決問題。而如果小工作面的走向長度較長，則只需要將變電站移動至運輸順槽內就好。

圖2　回風巷掘進遇斷層后巷道布置圖

1）工作面縮減長度的確定問題。確定斷層的結構，根據斷層的走向，結合技術預測，以此推斷出斷層和煤層交線的方向。而針對小工作面的布置情況則是依據斷煤的方向來進行確定，至于工作面的縮減長度則是以三角煤塊最大開采程度為標準。在對小工作面預測水平，結合之前的斷層就可以實現對切眼的布置作業[2]。

2）大工作面的切眼布置作業。大工作面的切眼布置要比小工作面要簡單，切眼依照垂直進出回風巷的準側，判斷出切眼的位置位于工作面變小的地方。

3）對接方法。當小切眼實現貫通后，則就需要對小切眼進行支架、采面三機安裝，然后再對大工作面的切眼部位進行刮板槽和支架的安裝。然后，當小工作面在作業情況下接近大切眼的時候，就需要通過調整小工作面。當小工作面的煤壁和上部切眼處處于平行的狀態時，則工作面就可以停止工作，然后開始大小工作面的對接工程。最后，將小工作面上的刮板機的配套裝置放到大切眼部位進行安裝，如果小工作面的長度不足，就通過拉長刮板鏈長度，確保工作面支架的完美對接，最后開始對大工作面實施運行調試。

3　結語

斷層是煤礦開采階段最常見的問題，給巷道布置方法和回采技術帶來極大的挑戰。而通過對巷道掘進遇斷層后巷道布置方法和回采技術的研究，發現可以通過實現大小工作面的對接來解決所遇斷層的問題。而在實際應用過程中，將大工作面縮減成小工作面則需要視實際情況采取合適的處理方式，從而確保煤炭資源實現最大化的利用，同時也為小資煤產企業推動機械化發展提供實踐經驗，以提高對資源的合理利用和機械化回采效率。

[1]徐世國.斷層對煤礦生產的影響與處理探討[J].山西焦煤科技，2011（1）：22-26.

[2]侯守道.煤礦掘進工作面小斷層識別及處理[J].煤礦開采，2007，12（2）：19-20.

[3]陳艾.復雜條件下大斷面煤巷過斷層技術[J].煤炭工程，2011（4）：28-30.