浅谈大兴煤矿采煤工作面过断层的方法

2014-11-28王永顺WANGYongshun崔加利CUIJiali

价值工程 2014年26期

王永顺WANG Yong-shun；崔加利CUI Jia-li

（枣庄大兴矿业有限责任公司，枣庄 277310）

（Zaozhuang Daxing Mining Co.，Ltd.，Zaozhuang 277310，China）

0 引言

枣庄市大兴煤矿隶属山东泉兴能源有限公司，矿井于1999 年开工建设，2004 年11 月正式生产。2005 年大兴煤矿改制为枣庄大兴矿业有限责任公司。矿井设计生产能力为30 万吨/年，核定能力为45 万吨/年。矿井煤系地层为二迭系山西组，主采煤层为2 煤、3 煤；煤层牌号为气煤、天然焦。本文拟以大兴煤矿炮采工作面实际所过几种断层的技术实践为例浅析工作面过断层的方法。

1 断层对施工的影响

在煤矿的采掘工作面施工过程中，断层是造成工作面顶板岩层破碎的一项重要因素。特别是随着回采工作面的开采推进，工作面煤层与周围围岩相对稳定的力学结构遭到破坏，断层落差越大，煤层周围构造裂隙越发达，岩性破坏越严重。采煤工作面开采过程中，遇到断层后多会出现煤层顶板破碎、倾角变化、煤层变软等现象，容易发生冒顶事故，如果断层具有导水性还会出现淋水增大等现象，甚至可能会发生透水事故，这些事故不仅影响着工作面的安全生产，而且还会严重威胁着人身安全。大兴煤矿近年来在施工过程中根据不同性质的断层分别采取了相应的技术措施，保证了工作面施工过程中过断层时的安全生产。

2 工作面过不同断层类型实践

在生产过程中所揭露的断层面与工作面的夹角多呈锐角，即通常所称斜交断层，在工作面回采过程中最常揭露的就是斜交断层，经开采实践斜交断层对采煤工作面的影响和断层与工作面的夹角成反比，即断层面与工作面的夹角越小，断层面在回采工作面揭露的面积越大，对回采工作面的影响也就越大，顶板越不容易控制，越容易影响工作面的安全回采。

2.1 工作面过斜交断层实践

2.1.1 适当的调采适当的进行调采是工作面过断层比较常用的方法，在大兴煤矿采煤工作面所揭露断层多数与工作面呈斜交，过断层时先要根据断层揭露情况初步判断断层产状，分析工作面与断层走向的夹角关系，如果断层线与煤壁夹角太小，断层破碎带揭露面积就越大，顶板管理越困难，通常的做法是调整工作面回采方向，最好保持夹角在30°左右之间，以尽可能减少工作面推进时受断层影响所揭露的工作面长度。调整工作面回采方向即调采期间一定要严格掌握支护强度，确保工程质量；同时要确定合理的接茬位置及压茬方式。

2.1.2 卧底或挑顶根据断层的落差大小进行适当的卧底、挑顶也是一种比较实用的过断层方式。强过断层时，要根据顶、底板的岩性强度、断层的产状，进行适当的挑顶或卧底。如图1 所示，这种卧底或挑顶的强过方法可以使工作面的底板坡度能够平稳过渡。这种卧底或挑顶的方法在大兴煤矿采煤工作面过断层时经常用到。

2.1.3 重开切眼当遇到断层落差较大，影响范围较广（走向长，破碎带宽）的情况，要利用巷探探明断层落差大小影响范围，然后再利用另开工作面切眼的方式过断层。

2.1.4 其它方式如果采用卧底过断层，一般会留有顶煤，留顶煤处一定要刹紧背严。如顶煤松软留不住，也采取先打超前托梁，然后进一步支护。

2.2 工作面过倾向断层倾向断层在大兴矿工作面回采时较为少见，倾向断层在工作面揭露的面积较大，当工作面推采到断层附近时，会出现工作面顶板下沉速度增加、煤炮增多、煤壁片帮严重、压力增大等压力明显显现现象。这时在推采方式选择上，不论是正断层还是逆断层，由断层的上升盘向断层的下降盘推采较为有利，推采时顶板易于控制。一要加强断层处顶板应超前维护，如图2 所示。断层附近区域应超前处理，不能影响工作面正常回采，处理断层要多打眼、打浅眼，少装药，放小炮，断层区域附近不得放大炮。二要合理确定放顶步距。当倾向断层与工作面基本平行时，在已揭露出煤壁阶段，不方便进行正常的回柱放顶工作，此时应在断层带范围内扩大控顶距，待断层进入采空区一侧后选择一次性回收断层外侧支柱。