综采放顶煤工作面过大断层实践

刘全旺

（太原东山煤矿有限责任公司，山西 太原 030043）

综采放顶煤工作面过大断层实践

刘全旺

（太原东山煤矿有限责任公司，山西 太原 030043）

利用调整仰俯斜采煤，结合爆破技术通过落差5.5 m、8.5 m组合断层，避免了综采放顶煤工作面搬家造成的损失。

断层；调整；爆破

1 概况

1.1 井田概况

太原东山煤矿井田位于沁水煤田边缘地段，处于倾伏背斜西翼中段，主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。可采煤层有12，13，15号煤，其中15号煤层为本井田主要的、全区可采的厚煤层，煤厚平均6.49 m，顶板稳定性类别为1 b类，常隔0.10～0.50 m的泥岩伪顶，属不稳定顶板。底板为灰黑色砂质泥岩或粉、细粒砂岩，常有薄层泥岩伪底。地质构造复杂，15号煤断层较多，煤层起伏变化较大，属不稳定极易自然煤层。

1.2 工作面概况及采煤方法

断层分正断层和逆断层两类，但是在综采放顶煤工作面沿推进方向20～25 m范围内出现2个大断层，1个煤层断下、1个煤层断上，必然造成综采工作面俯斜和仰斜坡度大，并且断距大于煤层厚度时，造成工作面煤层断死，煤壁出现岩石，造成推进困难。太原东山煤矿地质构造复杂，71505工作面储量60万t，采用走向长壁布置方式，走向长570m，倾斜长150m，煤层厚6.5m。采用ZF4400/17/28H型低位放顶煤液压支架、ZFG4800/20/30型过渡支架，MG-160/380-W采煤机，SGZ-630/264前部刮板输送机，SGZ-730/400后部刮板输送机，SZZ-764/132转载机，PCM-110破碎机。71505工作面在推进中遇到5.5 m和8.5 m两条断层。（如平面图1、剖面图2）是强行通过，还是重新开切眼进行搬家，是两难选择。

图1 71505工作面平面图

图2 71505材料巷实测剖面图

2 断层对综采放顶煤工作面的影响

（1）断层影响综采工作面的布置，同时影响正规的循环推进、顶板管理、运输等。因此，布置综采工作面尽量避开断层，可是采区设计形成后，工作面布置基本确定，根据回采经验和曾经多次通过4 m左右断层的经验，断层落差（H）小于或等于煤层厚度（Hm）与支架最低高度（Hmax）之差则能通过调整采高通过，即：H≤Hm－Hmax。

现在遇到的断层H=5.5 m，煤层厚度Hm=6.5 m，支架采用ZF-4 000/17/28，即支架最低高度Hmax=1.7 m，因实践中支架必须保留200 mm最小行程，否则会死架，即H2max1.7+0.2=1.9 m，Hm－H2max=6.5-1.9 m=4.6 m＜H=5.5 m，故按理论来说难以通过，而且还是组合断层。还有1条H=8.5m，Hm－H2max=6.5-1.9=－2m＜H=8.5m；则按理论过不去，必须布置切眼，进行搬家。

（2）断层影响安全生产，因为断层附近的岩石均被破坏，顶板不完整，较破碎，易发生漏顶事故。

（3）断层增加煤炭损失，由于影响安全生产，所以在断层两侧留设约15 m的煤柱，断层煤柱损失资源约2×15×150×1.4×6.5=4.095万t，若需搬家，则费用约200多万元，但是71 505工作面已经推进到5.5 m断层，搬家已不可能。

（4）过H1=5.5 m和H2=8.5 m组合组合断层（见图3）的具体方法：

图3 2月12日（早班）71505工作面剖面示意图

对于采高2.6 m，H1=5.5 m断下的断层，要实现跟底回采，必须拉底才能通过，并且通过断层时必须丢底跟顶，则只好强行拉底，在支架上方垫木头，使支架俯斜，俯斜度达25°，支架采高在推进中降为1.9 m左右，为防止死架，人工将支架推溜器顶往前溜，防止支架俯斜下滑伤人。将支架前底座下的煤人工掏下0.3m，边掏边升紧前立柱，防止支架空架漏顶。推进10 m后顺利通过5.5 m断层，然后，再支平前溜，逐步将工作面放平。

在经过8.5 m断层时，断层断上，煤壁出现底板岩石。为此推进中结合爆破技术，将支架调正为仰斜20°；推进中为防止机组倒向落山，边推边整支前溜0.3 m。在片帮宽处，为防止漏顶，在梁下用Φ86的链条将圆木或π梁捆绑到前梁下方，在悬臂梁上方垫木板梁接顶，移架时采取擦顶拉架的方法使圆木或π梁插入煤壁。过断层期间采取不放煤或少放煤，快速推进。推进30 m后顺利通过8.5 m断层，然后，再支平前溜，逐步将工作面放平。实现跟底回采，全部通过断层。

4 关键环节

（1）移架时注意操作方法：支架前梁必须顶紧煤壁，拉架速度快，防止顶煤下漏形成空顶。

（2）在前梁下方用Φ86的链条捆绑的圆木或π梁必须用支架拉移的力插入煤壁，防止继续片帮漏顶煤。

（3）仰斜或俯斜时必须保持每循环推进后支平前溜。

5 安全技术措施

（1）仰斜推进的办法：每循环挑顶0.3 m，推溜后将溜子用300×400×300 mm的木头支平前溜，防止机组向落山侧翻倒。机组通过时用推溜器顶住，防挤回溜子，拉架后，将插板打出，防止支架滑向落山侧。

（2）俯斜推进的办法：机组压刀0.2 m，推溜后将溜子用300×200×200 mm的木头支平前溜即可。

（3）拉架时少降快移，片帮宽时在伸缩梁下吊挂圆木或π梁，梁下打煤帮柱，上方构顶，用单体柱升紧后，将支架升紧，前梁升紧。然后替掉煤壁柱，机组割煤，拉架推进时将木头插入煤帮。

（4）移溜后及时拉架支护顶板，保证顶煤完整。

6 经济效益

通过调整和改新工艺通过大断层，杜绝了150长的工作面搬家，节约准备搬家费用150万元，多采30 m的煤。每吨煤按300元计算，为公司节约1 323万元的煤炭资源，并为以后通过大断层提供了工作面布置和开采的经验。

The Synthesis Picks Puts Goes Against the Coal Working Surface Oversized Fault Practice

Liu Quanwang

Using adjusts Yang Fuxie to mine coal,the union explosive technique through dropping variance 5.5m,the 8.5m combination fault,avoided the synthesis pickingputs goes against the loss which the coal workingsurface moved creates.

fault;adjustment;demolish

TD714

A

1000-8136(2011)05-0022-02