采煤工作面過斷層煤巖協同控制技術研究

張鐘文

（汾西礦業靈北煤礦，山西 靈石 031300）

引言

斷層是煤炭資源回采時常見構造類型，當采煤工作面回采過斷層時在斷層破碎帶內容易出現頂板冒落、支架傾倒以及片幫等問題，從而給煤炭安全回采帶來威脅[1-2]。為此，眾多的研究學者提出超前支護、注漿加固等方式提升斷層破碎帶煤巖體強度，在一定程度上提升了采煤工作面安全生產保障能力[3-5]。文中以山西某礦11305 采煤工作面過F103 斷層為工程實例，提出采用煤巖體協同控制技術提高斷層破碎帶內煤巖體強度，實現了采面安全回采。

1 工程概況

1.1 地質概況

山西某礦11305 采煤工作面回采的11#煤層厚度平均3.6 m、傾角7°，埋深520 m，頂底板以砂質泥巖、泥巖以及粉砂巖為主，根據回采巷道揭露以及相關鉆探、物探資料顯示，11305 采煤工作面回采至690m 位置時會揭露F103 斷層（H=1.8 m～4.5 m，122°∠49°），具體采面與斷層位置關系，如圖1 所示。

圖1 采面與斷層位置示意圖

由于斷層影響范圍內煤巖體裂隙發育，采面回采過斷層期間容易出現煤壁片幫、冒頂以及支架傾倒等問題，給采面回采帶來較大安全威脅。

1.2 斷層破碎帶煤巖體致災因素分析

11305 采煤工作面頂底板巖性以砂質泥巖、泥巖以及粉砂巖為主，裂隙相對較為發育，特別是頂板泥巖、砂質泥巖遇水容易崩解，從而巖層穩定性較差。11305 采煤工作面回采過程中在斷層影響下會降低煤層、頂底板巖層穩定性，使得煤巖體中產生新的裂隙。

隨著采面不斷推進，在采動壓力作用下斷層破碎帶附近煤巖體內應力集中，采面回采過程煤壁、頂板巖層在采動應力作用下出現失穩概率顯著提升。……