中厚煤层综采工作面过大断层技术

盛丹丹　李涛

摘 要：根据断层的地质条件，研究了中厚煤层综采工作面过大断层技术，实现了安全生产。

关键词：中厚煤层；综采工作面；大断层

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.054

1 概况

3226综采工作面是梁宝寺能源公司3200采区下部第二个条带工作面。该面煤岩层基本构造形态为—向北倾伏的宽缓背斜（黄河李背斜），背斜轴位于工作面中部；西北翼煤岩层走向约15°，倾向约285°；东南翼煤岩层走向约165°，倾向约75°；煤层倾角平均6°，厚度3.1m，结构较简单，普氏硬度系数f=1.8。3226综采工作面推采620m，遇f6正断层，走向700，倾向1600，倾角500～800，断层落差9.0m。该断层与工作面斜交，夹角为64°。

2 综采工作面过断层技术

2.1 顶板管理技术

（1）带压擦顶移架：过断层段顶板破碎及片帮严重时，必须提前拉超前架，并使用伸缩梁维护顶板，护帮板护好帮。割煤时，割一架控制一架，移架时必须采取带压擦顶移架，有效地控制了顶板。

（2）超前支护：由于皮顺先揭露断层，在巷道掘进期间揭露f6断层后沿断层下盘底板按140上山施工找煤，找到上盘煤层后巷道托顶煤施工时顶煤局部掉落，此段巷道超高达到3.5～4.2m高，走向长度30m，需超前工作面进行打顶垛支护。使用双股8号铁丝吊挂倾斜3.6m钢梁，每架钢梁3个吊挂点，钢梁上方打“井”字形木垛接顶，钢梁间距不大于1.0m。一梁三柱支设牢固，采取一边支对柱，一边支单柱的方式。支柱下垫铁鞋并全部拴绳防倒，初撑力达到50KN。超高地段打顶垛压料降低高度不大于3m。轨顺超高段也按以上要求支护。

（3）矿压观测：在工作面长度布置3个测区，每个测区设3条观测线。每个测区包括3架支架，每个支架布置一台电脑圆图自记仪，每天采集一次数据进行分析，及时掌握工作面压力变化情况，以便采取措施，确保工作面的支护强度。

（4）控制架间距：班班利用侧护板调整工作面架间距，架间距不超过200mm，避免架间距超大漏矸伤人。工作面支架中心距保持1500±100mm，支架歪斜不超过±5°，支架与运输机保持垂直。

（5）局部铺网：顶板破碎托顶煤段，进行铺网加强支护，避免移架时漏矸，造成支架上方空顶，支架超高初撑力不够引发冒顶事故。

2.2 合理顺坡技术

（1）超前探查分析：及时观测断层变化情况，绘制工作面素描图，掌握断层动态，预测断层变化情况。

（2）双向顺坡技术：工作面过断层双向顺坡很重要，坡度控制不好容易造成机组运输机的正常运行，相应岩石量也加大。工作面过断层初期严格进行坡度控制，走向按120～150坡度下扎，倾向坡度不大于120，工作面顺坡必须平缓。工区记录员班班用坡度规控制好工作面坡度。工作面溜头见上盘煤后，工作面仍处俯采状态全岩达到40m，溜头段全岩厚度达到5m，这是没有及时调整工作面俯采状态造成的，全岩段经过抬运输机找下盘煤，最终工作面全岩段控制在15m左右。

（3）合理调面控制上窜下滑：为了确保工作面液压支架、输送机在生产过程中，不出现上窜下滑现象，在生产过程中应根据煤层倾角的变化调斜工作面，将运输顺槽与工作面夹角控制在90～920之间，单向进刀自下而上移溜。调面时必须听从区队安排的调面幅度，斜刀位置及作业工序施工，保持输送机的平、直，严禁出现局部超前或撇后现象。加强对工作面两头进尺的测量及输送机上窜下滑的测量。应在上、下顺槽定好测点，测点间距10m。每班验收员要把输送机上窜下滑数据和两头推进进尺测量结果填写在验收记录上，工程技术人员应对照记录定期进行填图，根据现场实际和测定数据，确定调面数据。当班质量员或盯班干部，现场要密切注意工作面与巷道角度变化，及时调整进刀方式、移溜顺序或端头推进度，避免运输机出现上窜下滑现象。

（4）减少全岩量：为减少工作面全岩量，控制断层处采高在2.5～2.7m之间，工作面利用32煤合理顺坡减少产矸量。采取工作面架间捡矸，在皮顺转载机下方开捡矸硐室进行拣矸等综合捡矸措施，尽量减少工作面产矸量。

2.3 设备保障技术

（1）设备管理：为保证过断层期间设备不出故障，制定了严格的设备检修和使用制度。全部实行检修包机制、使用包机制、设备交接班制，做到职责明确责任到人。

（2）设备配件保障：煤机配件，支架配件，溜子配件等备用件存放在配件车内，做到随用随有，用后及时补齐。

（3）机械事故抢修：为应急突发机械事故，成立了机械事故抢修小组，出现事故必须做到随叫随到，最大限度缩短机械事故抢修时间。

2.4 防灭火技术

根据煤自燃倾向性鉴定报告，梁宝寺矿井开采的3煤层属于一类易自燃煤层，煤层发火期为3～6个月。3226综采工作面需要过落差9m断层，由于推采速度较慢，再加上工作面过断层处局部托顶煤，易造成面后遗煤较多，为防止面后漏风造成采空区浮煤氧化自燃，采取以下综合防止自然发火技术。

监测监控技术：包括进行束管监测、人工取样化验、现场检查预防等。埋管注浆技术：包括研究注浆工艺、建立防灭火注浆系统、敷设防灭火注浆系统管路等。压注、喷洒阻化剂技术：包括压注阻化剂、喷洒阻化剂、采用多种阻化剂材料等。施工防火墙技术：在工作面面后进回风隅角处加密设置防火墙，以减少面后漏风。悬挂挡风帘技术：工作面进回风隅角悬挂挡风帘，以减少向采空区漏风。风量调节技术：安排测风员每三天对工作面测风一次，风量及时调节，控制在设计风量的105%以内。

2.5 安全保障技术

（1）狠抓了过断层期间的技术管理，根据条件变化及时修改技术措施，确保做到技术指导安全生产。

（2）工区自身也制定了过断层期间的各项制度，把有经验的老工人安排在过断层段的薄弱地点，严格按工艺流程施工，从施工源头排除不安全隐患。

3 结语

通过3226综采工作面过断层技术研究和实施，既缓解了工作面接续，有保证了安全；既多出了煤炭，又锻炼了队伍，体会到：准确的技术分析是保障，严格的质量管理是安全基础，合理的劳动组织，过硬的施工队伍是保证。

作者简介：盛丹丹（1986-），男，主要从事专业技术工作。