3202 工作面过断层破碎带加固技术实践

孟丽兵

（山西高平科兴南阳煤业有限公司，山西 高平 048400）

1 工程概况

南阳煤业隶属于山西科兴能源发展有限公司，属高平市地方国有煤矿。3202 综放工作面倾斜长度185m，推进长度为1800m；开采煤层厚度2.7～7.6m，平均5.2m；煤层倾角6°～12°，平均10°；煤层有0.02～0.50m 厚度夹矸；割煤厚度2.8m，放煤2.4m，循环进度0.8m。

3202 综放工作面1450m 处存在F12 断层，该断层为正断层，倾向155°，倾角33°，落差1.5m。受F12 断层影响，顶煤酥软破碎，在下切眼中部向下面机头的25#～37#支架间的顶板破碎严重，易发生顶板冒落的安全事故，须制定相应的技术措施。

2 过F12 断层破碎带技术方案设计

3202 综放工作面通过F12 断层时，因该断层处煤层酥软破碎，如果过断层破碎带技术方案不合理，在采煤期间液压支架、采煤机、刮板输送机等开采设备容易发生损坏，影响开采效率。根据3202 工作面的地质条件和F12 断层参数情况，制定了3202综放工作面过F12 断层破碎带的技术方案：

（1）巷道顶板采用打撞楔超前支护的办法加固煤顶。用半圆木配合木楔把顶背紧，紧贴顶板，为临时支护和永久支护争取一定的时间。

（2）临时支护。对巷道96 架ZF6000/18/31 型放顶煤中部液压支架、5 架ZFG6400/18/31H 型过渡液压支架、2 架ZFTH15000/20/35 型端头支架进行改进优化处理，采用吊环固定，吊环为矩形，每根前探支架不少于 2 个固定点，吊环螺丝拧入长度不小于30mm。利用π 型梁和棚板对冒落区进行临时支护。

（3）过断层时要求顶部铺设双层铁丝网，缩小循环进度，拉架时采用带压移架、超前拉架方式作业。在过断层时，采煤机截深从0.8m 缩小为0.5m，对破碎带暴露顶板进行及时支护，打开支架护帮板。

3 过断层破碎带技术方案的实施

3.1 施工顺序

在过F12 断层破碎带时，施工顺序为：采用撞楔法（半圆木楔顶）超前加固顶板→割煤作业（采煤机循环截深0.5m）→临时支护（π 型梁支护+棚棚支护）→移架作业。

3.2 相关技术参数

（1）半圆木楔：直径Ф=150～200mm，长度l=2.0m，将半圆木前端削尖成楔状，木楔间距分布为1.0m。

（2）π 型梁+棚木：采用π 型金属长梁，l=2.5m；棚木长度l=1.8～2.0m。

3.3 施工要求

3.3.1 撞楔法施工

采煤机割煤前，用长柄工具将工作面的活煤活矸清除掉。清理掉工作面的活煤，将按规定参数准备的半圆木削尖成木楔，用木锤楔入断层冒落带，间距1.0m，上山倾角10°。撞楔法支护示意图如图1 所示。

图1 3202 综放工作面过断层破碎带撞楔支护示意图

3.3.2 割煤施工

将采煤机截深从0.8m 缩小为0.5m。采煤机司机割煤作业时，必须集中精力来观察过F12 断层时破碎带顶板的变化情况，一定要把好顶底板和截深，严格控制工作面采高，不能割顶，要保障采高在支架支护范围内，防止支架压死。控制好割煤速度，保证移架距采煤机的距离符合作业要求，移架时顶板破碎时要紧跟滚筒带载移架，及时支护顶板。

3.3.3 临时支护

临时支护主要是采用π 型梁+棚联合支护的方式，临时支护示意图如图2所示。临时支护安装时，必须将π 型梁的一端伸至煤壁处固定，在π 型梁上用棚木平铺严实牢靠，并随时进行敲帮问顶，防止发生二次冒顶。

图2 3202 综放工作面过断层破碎带临时支护示意图

3.3.4 移架

过F12 断层时，采用隔一架移一架的移架方式；随采煤机前滚筒割煤立即移架；可采用带压擦顶前移，不得降柱太多，尽量减少顶板松动。

4 应用效果

3202 综放工作面过F12 断层破碎带采用超前支护过断层破碎带技术方案后，已安全顺利地完成推采50m。从现场实践情况看，技术方案切实可行，控制了工作面破碎顶板，降低了顶板冒落的高度和次数，大块矸石大幅度减少，过断层期间无漏顶、冒顶事故的发生。该技术方案有效提高了推采进度，取得了较好的经济效益和安全效益。