充填工作面过大落差倾向断层技术探索

华兴斌 刘光照 马盟盟

（山东省新汶矿业集团翟镇煤矿，山东 新泰 271204）

1 7201W工作面生产情况及存在的问题

7201W工作面位于翟镇煤矿七采区，地面标高+177.1m～+181.2m，工作面标高-343.5m～-378.6m，工作面平均走向长度245m，原始切眼面长92m，平均煤厚2.47m，可采储量71921t。工作面采用充填“四机配套”，即MG180/435-W型采煤机落煤，SGZ-630/264型面刮板机运煤，SGZ-630/264型充填刮板机运矸，ZC5200/14.5/30充填液压支架控制顶板。

工作面推采期间揭露7条断层，其中落差3.1m的F4倾向断层对工作面的影响较大。该断层倾角75°，此处煤层垂直上翻2.5m，断层面顶板难控制，煤壁松软易片帮，制约工作面的安全高效生产。

2 优化过倾向断层施工方案

2.1 利用支架顶梁走向坡度确定过倾向断层方案

在F4断层前，工区技术人员每天量取支架走向坡度，发现支架从40节到77节处坡度均大于两巷仰采坡度，判断此处再往前推进将出现大幅度的仰采，即工作面煤层从落差3.1m倾向断层的上盘过渡到下盘，工作面出现上翻一个采高。在距离揭露倾向断层10m时，技术人员开始逐茬挑复合顶，使支架前梁逐渐抬头，在揭露断层7m前，开始以20°上坡挑顶抬溜子，工作面每茬挑顶抬溜子22cm，以确保工作面在揭露上翻煤层断层面时，充填支架前梁能够接触上翻煤层的顶板，使工作面支架逮住正顶，确保断层处的有效支护。

过断层方案需要顺煤层延展方向变更挑顶抬溜子节数，顺应工作面两巷仰采角度都在11～16°，工作面内必须保持支架仰采角度，避免工作面挑顶抬溜子不及时掉顶现象发生。

2.2 断层处支护方案

（1）在工作面刚揭露煤层上翻处时，及时使用钢棚、钢轨、钢管、木料、竹笆等材料维护机道，并根据现场顶板情况采取打设护帮锚带、逮顶锚杆（2.5m）及锚索的方式加强顶板支护。

（2）在支架顶梁前头推过断层揭露面后，顶板破碎处人工剥帮，剥帮时从顶板完好处逐茬向顶板破碎处剥帮。在人工剥帮处每架支架上敷设2架钢棚支护，使用钢棚撅到煤壁跟，并打设锚索桁架抬住钢棚，钢棚上铺设好菱形网及竹笆，煤壁跟处打设逮顶钢带。在断层处打设锚索桁架及锚带后，顶板得到有效控制，剥帮节数逐渐减少，并对穿顶木料进行回收。

（3）地垒处打断层眼，打底眼，不能放顶眼，小循环放松动炮，防止顶煤震落，影响工作面正常顶板支护。

（4）断层处煤壁易片帮，及时采取防片帮措施，拉架后立即使用好护帮板，必要时，打好临时支柱，使用竹笆要紧煤壁，防止煤壁片帮伤人。

2.3 控制矸石量

（1）严禁不合理的浮煤丢失；

（2）严格控制采高，减少矸石产生量；

（3）严格断层打放管理，保证打放质量，实现集中排矸、分时分运及人工拣矸，以提高煤质。大块矸石人工拣出，大锤破碎后把矸石清至架间，溜子内小块及碎矸石集中排矸、分时分运。

（4）严禁撇顶底煤，并使用专用工具清理浮煤，实现以煤质提效益。

3 效率分析

（1）按照优化过断层方案，工作面在揭露上翻煤层断层面时，充填支架前梁已经接触上翻煤层的顶板，工作面支架逮住了正顶，确保了断层处的有效支护，减少投入支护断层的木料30m³。

（2）断层处顶板得到有效控制，剥帮节数逐渐减少，并对穿顶木料进行回收，使用矸石袋代替木料穿顶，节约穿顶木料40m³。

（3）降低了断层打放的矸石产生量，有效保证了煤质。

4 结束语

工作面过地质构造段时，必须具有超前意识，根据断层的性质和延伸方向以及工作面所处的层位位置，提前挑顶或卧底，使综采设备能够平缓有序地通过断层；还要算好经济账，严禁不合理的浮煤丢失；严格控制采高，减少矸石产生量。7201W工作面优化过倾向断层施工方案的实施，工作面安全得以保证，生产得以顺利进行，还降低了支护材料的投入，为类似条件下的开采提供借鉴。