33上05综采工作面过断层优化设计

崔 浩，班训海

（微山湖矿业集团有限公司崔庄煤矿，山东 微山 277606）

1 概 况

1.1 工作面情况

33上05工作面是三采区第七个工作面，北面是三采区轨道巷，东面是33上04工作面（已回采完毕），南面是我矿南边界保护煤柱，西面是田岗断层保护煤柱。33上05工作面为不规则布置，切眼初始长度70m，正常回采时为140m，设计开采煤层为3上煤层，通过两顺槽掘进地质资料分析、超前探数据、附近钻孔和33上04运输顺槽掘进时揭露，该工作面范围内3上煤层赋存稳定，全区可采，煤层的厚度在2.80m～5.10m之间，平均厚度4.20m。

1.2 地质构造

地质资料来源根据33上05轨道、运输顺槽实际揭露、三采区物探、三采区已回采工作面和33上04工作面运输顺槽实际揭露及相应钻孔等有关资料，预计有小型波状起伏。本工作面地质构造中等，在轨道顺槽导E点前8.5m揭露05-1 H=13.0m∠56°正断层；在运输顺槽导4点前31m揭露05-4H=3.0m∠25°正断层。通过在轨道、运输两顺槽分别打钻探明的情况，基本摸清断层走向，根据走向和落差预计05-1与05-4为同一条断层贯穿工作面且断层落差较大为13m，对工作面回采有较大影响。

2 工作面过断层方案

2.1 方案设计

由于工作面内05-1与05-4断层落差较大H=0-13.0m，常规通过方式困难大、耗时长、不利于安全生产和创造经济效益，为此进行过断层优化设计，具体方案如下：

方案1：工作面回采至运输顺槽揭露断层面，轨道顺槽继续回采30m后停采，然后整体搬家至提前掘进完成的新切眼进行回采。新切眼具体位置为：轨道顺槽过断层后5m，参照与原设计停采线平行掘进的一条长为143m的新切眼（如图1所示）。

图1 方案1

图2 方案2

方案2：工作面回采至运输顺槽揭露断层面，轨道顺槽继续回采30m后停采，然后整体搬家至提前掘进完成的新切眼进行回采。新切眼具体位置为：以轨道顺槽过断层后5m，沿断层走向掘一条长为117m的顺槽斜巷，然后沿垂直运输顺槽的方向掘进45m与运输顺槽贯通形成新切眼。（如图2所示）。

方案3：工作面回采至运输顺槽揭露断层面，轨道顺槽继续回采30m后停采，在距运输顺槽45m（约30#支架）位置沿运输顺槽平行方向，掘一条与顺槽斜巷贯通的措施巷。然后进行摘溜并将其余支架撤出后，措施巷与运输顺槽45m范围内继续回采至与顺槽斜巷贯通，之后通过增加支架的方式逐渐至正常回采长度。顺槽斜巷具体位置为：以轨道顺槽过断层后5m，沿断层走向掘一条长为117m的顺槽斜巷，如图3所示。

图3 方案3

2.2 方案的选择

方案2与1相比较：方案2比方案1回收的资源多，为煤矿直接创造经济效益。

方案3与2相比较：方案3比方案2回收的资源多，减少了搬家时间和支架的运输量，不仅为煤矿创造经济效益而且提高了运输支架过程中的安全性。

为了确保工作面过断层期间的安全、高效，减少工作面搬家时间，降低工人劳动强度，本着回收更多的煤炭资源，尽可能减少经济损失的原则，经过对比、论证，决定采用方案3。

3 巷道断面及支护参数

措施巷及顺槽斜巷：采用锚网（索）支护，矩形断面，净宽4.0m，净高2.8m，净断面积11.6m2；顶板采用5根Φ20×2400mm左旋螺纹锚杆配140×140×8mm型托盘，间排距900×900mm，每孔使用MSK2350和MSZ2350各一块树脂锚固剂，并铺设规格5000×1000mm的菱形金属网，网格为40×40mm；两帮各采用4根Φ18×1600mm左旋螺纹钢锚杆配120×120×6mm型托盘，每帮铺设规格2500×1000mm的菱形金属网，网格为40×40mm，间排距900×900mm，每根锚杆用一根MSK2350树脂锚固剂；锚索采用Φ17.8×6000mm预应力钢绞线配215×215×12mm托盘,沿巷道呈矩形布置，间排距1800×1800mm，每条锚索用1支MSK2350和2支MSZ2350型树脂锚固剂，锚固力不小于200KN。巷道正常采用锚网索支护，加强支护时，顶部采用锚网索配合W型钢带或条形皮带进行加强支护，帮部采用锚杆配合钢筋梯进行加强支护。

4 应用效果

采用方案3通过断层，共计多回收煤炭资源5855m2，平均煤厚4.20m,回采率85%，约多回收煤炭资源20902t，根据目前煤炭销售价格740元，吨煤成本260元计算，为我矿多创造利润10033万元。同时，工作面45m范围内继续回采，至少节省出了50%的搬家时间，尽可能的减少了我矿的经济损失，为矿井的回采接续，安全生产及经济效益提供了有力的保障和支持。

5 结 语

本文以我矿33上05综采工作面过05-1与05-4断层为实际案例，由于断层落差较大（H=0-13.0m），通过困难大。在此前提下，我矿巧妙利用运输顺槽揭露的05-4断层落差（H=3.0m）小的特点，在距运输顺槽45m处掘一条与顺槽斜巷贯通的措施巷，不但更大限度的回收了煤炭资源，多创造了经济效益，同时也为搬家节省了时间，确保了回采接续，同时为综采工作面通过同类型断层提供了可以借鉴的实际案例。