薄煤层综采工作面过断层、过老巷技术实践

2014-11-06朱海峰

价值工程 2014年25期

朱海峰

（枣庄王晁煤矿有限责任公司，滕州277518）

1 工作面简介

某煤矿14312工作面回采14层煤，煤层厚度0.70～0.86m，平均 0.78m，倾角 3.0°～10.0°，平均 7.0°，工作面倾向长度791m，走向长度138m，采用倾斜长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，综采采煤工艺。

14312运输道距综采切眼225m揭露的F23逆断层（313°∠18°H=2.3m），14312材料道距综采切眼 510m 揭露的 F11 逆断层（328°∠39°H=2.9m），据推断，F23、F11 可能是一条断层，该断层在14311综采工作面揭露过，14311工作面采用的是综采工作面整体撤面搬家、改为炮采工艺的过断层方法。

14312综采工作面原计划采用和14311综采面相同的综采面撤面搬家、改为炮采工艺的过断层方法，并施工了14312补材料道、补充运输道和综采补切眼，共计344m。14312补充运输巷沿断层上盘煤层顶板掘进，14312补材材料道沿断层下盘煤层顶板掘进。

2 过断层方案提出

方案一：采用综采工作面整体撤面搬家、改为炮采工艺的过断层方法（图1）。

优点：避免工作面过断层、材料消耗量少、安全性较高。

缺点：综采工作面撤面搬家和安装综采面约需1.5个月，期间工作面没有产量；撤面后断层区间采用炮采、调采，调采期间机头处压力大，顶板不易管理，同时产量也受到影响；炮采工作面生产期间存在反向运输、运输环节多；炮采工作面生产期间工作面通风系统复杂，不利于通风管理；另需施工炮采补切眼。

方案二：采用强推硬过断层，在推进过程中确实无法推采时，在14312补材内适当位置掘进补充材料道作为工作面的出口，工作面与其贯通，贯通后回撤工作面补充材料道至14312材料道之间的液压支架等设备，然后工作面继续向前推进（图2）。

优点：避免综采工作面整体搬家撤面，对产量影响小，经济效益较好，运输系统、通风系统简单。

缺点：工作面推采过程中需过补充运输巷、补充材料道；另需掘进一号补材、二号补材共计149m；工作面断层处顶板不易管理。

综合考虑，方案二优于方案一，经决定，采用方案二。

图1 14312工作面过断层方案一

图2 14312工作面过断层方案二

3 过断层期间采取的安全措施

①对运输巷提前进行卧底。卧底后，工作面刮板输送机机头段接实顶板进行逮顶。②全岩段采煤机截割较困难，采取放松动炮的措施进行处理。爆破后及时回采，减少空顶时间。③缩短空顶距。在压岩地段，顶板破碎处，采煤机截割前和截割后及时把支架移到煤帮，以缩短空顶距，保护顶板。④为了工作面过14312补充运输巷，采用在此巷道底板浇筑混凝土造假顶的方式保证工作面顺利回采，并且在补充运输巷中每隔5米打一个木垛。浇灌混凝土假底时，在混凝土中纵横方向上加上钢筋网或废旧钢丝绳，提高假底强度。⑤处理工作面冒顶。工作面过老巷期间，与老巷交叉处顶板冒顶，采取在14312补充运输巷内用废旧轨道和工字钢造假顶的措施来规避冒顶风险。⑥过14312补充材料道。14312补充材料道与工作面相对应的位置由于刮板输送机起伏大，采煤机运行到此处时，刮板输送机的齿轨抵采煤机的液控箱，因此需要用料垫刮板输送机，使刮板输送机起伏平缓，满足采煤机运行。另外，与14312补充材料道对应的液压支架超高，支架无法支护顶板和推移刮板输送机，需要提前用坑木把支架垫起。⑦为过14312材料道掘进时揭露的F11逆断层（328°∠39°H=2.9m），施工14312二号补充材料道，把工作面刮板输送机机尾35m范围内进行回撤，然后工作面从刮板输送机机尾缩到14312二号补充材料道后继续向前回采，直至回采到14312补切眼。⑧工作面与老巷交叉处及断层处顶板破碎带，在顶板打设锚杆以维护顶板稳定性，锚杆间距1.0m，排拒1.2m，锚固力不低于50KN，锚杆长度1.7m。⑨加强对机电设备的管理，严抓综采机电设备的检修质量，减少综采机电设备的故障，保证生产顺利进行。⑩爆破前对支架等管路做好措施，做到保护全面，以防爆破崩坏支架管路影响生产。⑪加强顶板管理，特别是工作面断层处压岩地段的顶板。⑫顶板差，特别是局部冒顶地段的移架顺序应打破常规。应从冒顶地段两侧顶板完整的地段向冒顶地段移架，这样可以有效控制顶板，防止冒顶区域进一步扩大。⑬卧底时，要控制好底板的起伏和工作面的采高。底板的起伏应尽量平缓，保证工作面刮板输送机的正常运行的需要。工作面的采高，除了要保证采煤机的正常运行，还要充分考虑移架后人行道的高度，保证生产人员的工作空间。⑭逮顶时，一是要保证卧底的深度；二是要保证接顶质量，尽最大限度减小空顶面积。此外，要充分考虑接顶人员的安全，不能盲目逮顶。⑮对于支架超高地段，要通过用坑木接顶和垫支架底座的方式来满足支架的支护高度。⑯要减少人为操作原因造成的错架、咬架现象，特别是顶板破碎地段。错架地段移架时，容易造成矸石漏入人行道，不利于支架下方人员的安全。⑰冒顶地段进行移架操作时，应两人进行，一人操作，一人观顶。顶板破碎地段移架时，应逐架进行。支架下方严禁有人，严禁人员通行。⑱人员不得在煤帮无支护空间作业。⑲冒顶造成的支架超高地段，无法进行接顶，此段应保证支架支护齐整，无错架、咬架，保证支架下方的人员安全。⑳为了控制卧底和顶板破碎地段顶板的完整性，支架提前移到煤帮，造成人行道空间狭窄，此段人员应快速通过。㉑局部低洼地段垫刮板输送机时，垫后刮板输送机的高度应与后方的支架相适应，支架的推移千斤顶与刮板输送机成45°夹角。㉒卧底地段的爆破，要保护好电缆槽内的电缆和支架的阀组、管路，避免出现崩坏设备，以免影响生产。㉓抓好爆破环节和爆破质量，卧底地段爆破后，人行道和支架底座要清理彻底，便于人员通行和移架人员的操作。