综采工作面过走向断层技术方案研究

2018-11-01张昌盛

山东煤炭科技 2018年10期

张昌盛

（山西安煤矿业设计工程有限公司，山西太原 030006）

金泰源煤矿110110综采工作面在切眼掘进期间揭露落差8 m的正断层，断层倾角62°，通过掘进迎头两帮断层面位置、工作面两顺槽地质情况，初步判断该断层为走向断层。为了降低断层对回采的影响，从试采期间的层位调整、全岩段放震动炮助采、设备的保护三个方面采取了综合措施。

1 综采工作面基本情况

110110综采工作面位于主平硐运输大巷南部，该面南部为未采区域；西部依次为采区回风巷、采区运输巷、采区轨道巷；上部为采空区。工作面切眼长230 m，工作面走向长为340 m，该面煤层平均厚度为2.8 m，相对稳定，全面发育一层夹矸，该面整体角度不大，平均在5°左右。

2 综采工作面过走向断层技术

2.1 综采工作面安装后试采期间层位调整

110110综采工作面安装结束后，82#～103#架受走向断层影响几乎为全岩，岩性为砂岩，该段影响范围为33m，倾角25°，为了降低刮板输送机的运行阻力，合理控制液压支架防倒防滑，决定工作面试采期间在断层影响范围内采取挑顶、抬输送机的措施，将工作面内局部倾角25°降低至15°。工作面层位调整预想剖面图如图1。

图1 工作面层位调整预想剖面图

2.2 全岩段采用放震动炮助采

2.2.1 起初震动炮助采方案

110110综采工作面全岩段采用放震动炮助采方案。根据采煤机滚筒截深为0.6 m，起初确定炮眼深度为1.5 m，每茬炮够两刀进尺深度1.2 m，炮眼利用率为80%。炸药类型为三级煤矿许用乳化炸药Φ32×320mm，每卷重300 g。施工炮眼采用气腿式凿岩机配合Φ26×1.8m六方钻杆、Φ42钻头。炮眼布置为三排眼，即顶、中、底眼，炮眼间排距为1.5×1m，对应雷管号段为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。装药方式采用正向装药，其炮眼封满泥。炮眼布置图如图2。

2.2.2 优化后震动炮助采方案

优化后震动炮助采方案将炸药改用为三级煤矿许用乳化炸药Φ27×300 mm，每卷重200 g。气腿式凿岩机配合Φ26×1.8 m六方钻杆、Φ32钻头。炮眼布置方式、装药方式不变。

2.3 工作面过断层期间设备管理

（1）全岩段每架支架护帮板上固定一块强力皮带，强力皮带长1.7 m，宽1.0 m，皮带沿走向方向使用M24螺栓配合夹板固定在护帮板上，每架间保证100 mm压茬。放炮期间将护帮板打开保证强力皮带对设备进行保护。放炮后，收回护帮板，将皮带捆到支架前梁上，防止影响煤机通过。

（2）放炮前将采煤机停在机尾处，防止大块矸石崩落后卡在采煤机下部无法通过，增加输送机运行阻力，直接损伤刮板及链条。

图2 炮眼布置图（单位：mm）

2.4 工作面过断层期间顶板管理

（1）断层处采用移超前支架支护顶板，及时调整支架，严格控制支架的高低差和架间距不超过规定，支架初撑力不得小于24 MPa。

（2）顶板完好处，移完超前支架端面距超过340mm时，及时伸出伸缩梁，打开护帮板支护顶板；若断层处顶板破碎，移完超前支架伸出伸缩梁后端面距仍然超过340mm时，采用做超前档加强支护，使用不小于2.4 m工字钢或半圆木配合2.8m单体液压支柱做超前档支护顶板。必须从顶板相对完好端开始逐架施工。当顶板冒落高度超过300 mm时，必须从顶板完好端开始逐架进行接顶，接顶时必须有专人观察顶板，清理好退路，发现异常情况立即退到安全地点，待顶板支护可靠后再施工。

（3）放炮期间必须将乳化泵停掉，防止崩落矸石砸中操作阀把后支架动作造成漏顶、冒顶事故。