3202 工作面過斷層破碎帶加固技術實踐

孟麗兵

（山西高平科興南陽煤業有限公司，山西 高平 048400）

1 工程概況

南陽煤業隸屬于山西科興能源發展有限公司，屬高平市地方國有煤礦。3202 綜放工作面傾斜長度185m，推進長度為1800m；開采煤層厚度2.7～7.6m，平均5.2m；煤層傾角6°～12°，平均10°；煤層有0.02～0.50m 厚度夾矸；割煤厚度2.8m，放煤2.4m，循環進度0.8m。

3202 綜放工作面1450m 處存在F12 斷層，該斷層為正斷層，傾向155°，傾角33°，落差1.5m。受F12 斷層影響，頂煤酥軟破碎，在下切眼中部向下面機頭的25#～37#支架間的頂板破碎嚴重，易發生頂板冒落的安全事故，須制定相應的技術措施。

2 過F12 斷層破碎帶技術方案設計

3202 綜放工作面通過F12 斷層時，因該斷層處煤層酥軟破碎，如果過斷層破碎帶技術方案不合理，在采煤期間液壓支架、采煤機、刮板輸送機等開采設備容易發生損壞，影響開采效率。根據3202 工作面的地質條件和F12 斷層參數情況，制定了3202綜放工作面過F12 斷層破碎帶的技術方案：

（1）巷道頂板采用打撞楔超前支護的辦法加固煤頂。用半圓木配合木楔把頂背緊，緊貼頂板，為臨時支護和永久支護爭取一定的時間。

（2）臨時支護。對巷道96 架ZF6000/18/31 型放頂煤中部液壓支架、5 架ZFG6400/18/31H 型過渡液壓支架、2 架ZFTH15000/20/35 型端頭支架進行改進優化處理，采用吊環固定，吊環為矩形，每根前探支架不少于 2 個固定點，吊環螺絲擰入長度不小于30mm。利用π 型梁和棚板對冒落區進行臨時支護。

（3）過斷層時要求頂部鋪設雙層鐵絲網，縮小循環進度，拉架時采用帶壓移架、超前拉架方式作業。在過斷層時，采煤機截深從0.8m 縮小為0.5m，對破碎帶暴露頂板進行及時支護，打開支架護幫板。

3 過斷層破碎帶技術方案的實施

3.1 施工順序

在過F12 斷層破碎帶時，施工順序為：采用撞楔法（半圓木楔頂）超前加固頂板→割煤作業（采煤機循環截深0.5m）→臨時支護（π 型梁支護+棚棚支護）→移架作業。

3.2 相關技術參數

（1）半圓木楔：直徑Ф=150～200mm，長度l=2.0m，將半圓木前端削尖成楔狀，木楔間距分布為1.0m。

（2）π 型梁+棚木：采用π 型金屬長梁，l=2.5m；棚木長度l=1.8～2.0m。

3.3 施工要求

3.3.1 撞楔法施工

采煤機割煤前，用長柄工具將工作面的活煤活矸清除掉。清理掉工作面的活煤，將按規定參數準備的半圓木削尖成木楔，用木錘楔入斷層冒落帶，間距1.0m，上山傾角10°。撞楔法支護示意圖如圖1 所示。

圖1 3202 綜放工作面過斷層破碎帶撞楔支護示意圖

3.3.2 割煤施工

將采煤機截深從0.8m 縮小為0.5m。采煤機司機割煤作業時，必須集中精力來觀察過F12 斷層時破碎帶頂板的變化情況，一定要把好頂底板和截深，嚴格控制工作面采高，不能割頂，要保障采高在支架支護范圍內，防止支架壓死?？刂坪酶蠲核俣?，保證移架距采煤機的距離符合作業要求，移架時頂板破碎時要緊跟滾筒帶載移架，及時支護頂板。

3.3.3 臨時支護

臨時支護主要是采用π 型梁+棚聯合支護的方式，臨時支護示意圖如圖2所示。臨時支護安裝時，必須將π 型梁的一端伸至煤壁處固定，在π 型梁上用棚木平鋪嚴實牢靠，并隨時進行敲幫問頂，防止發生二次冒頂。

圖2 3202 綜放工作面過斷層破碎帶臨時支護示意圖

3.3.4 移架

過F12 斷層時，采用隔一架移一架的移架方式；隨采煤機前滾筒割煤立即移架；可采用帶壓擦頂前移，不得降柱太多，盡量減少頂板松動。

4 應用效果

3202 綜放工作面過F12 斷層破碎帶采用超前支護過斷層破碎帶技術方案后，已安全順利地完成推采50m。從現場實踐情況看，技術方案切實可行，控制了工作面破碎頂板，降低了頂板冒落的高度和次數，大塊矸石大幅度減少，過斷層期間無漏頂、冒頂事故的發生。該技術方案有效提高了推采進度，取得了較好的經濟效益和安全效益。