3304 工作面快速推过落差10m 的FD34 断层的研究

马新伟

（山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，山东 汶上 272502）

断层是煤矿生产时经常遇到的地质构造之一，稳定性较差，容易造成顶板破碎、煤壁片帮、采空区发火以及瓦斯泄漏等，威胁到采煤工作面作业人员的生命安全。因此，为有效保障工作面作业人员的安全，要切实加强对采煤工作面过断层安全技术方法的研究，为工作面作业人员提供一个良好的作业环境，促进煤矿企业的长远发展。

1 工作面概况

3304 工作面井下位于三采区下山以北，3302工作面东部（下侧），邻近3304 工作面布设，开采水平为-650m 水平，开采煤层为3 煤，地面标高为+38.5～ +39.6m，工作面煤层底板标高为-780～ -880m，开采平面积为123500m2。工作面面长（开采）斜距平均190m，正常工作面回采推进长度650m，煤厚平均为7.2m。工作面所处地段煤岩层整体赋存形态为走向北东、倾向南东的单斜构造，煤层倾角26°～30°，平均28°。

根据轨道顺槽、皮带顺槽及上部3304 工作面回采揭露地质资料分析，该工作面回采至轨顺14#点前31m、皮顺7#点前27m 处将揭露FD34 断层，预计影响推进距离50m。根据3302 工作面过FD34断层的经验，3304 工作面过FD34 断层采取强行推进的方式。

2 过断层期间遇到的技术难题

（1）对断层发育状况的了解可能与实际有出入，无法根据断层产状明确提卧刀标准。

（2）顶板管理难度大，断层影响造成煤体破碎，顶板维护困难。

（3）过断层期间支架状态不稳定，容易出现歪架、倒架的现象。

（4）上窜下滑不容易控制，对煤流运输稳定带来不利影响。

（5）人员需要频繁进入煤壁存在片帮危险的前部作业，存在较大安全风险。

（6）根据计算结果，全面割矸推进长度约10m。过断层期间煤机需破大量矸石，顶板管理困难，截齿磨损量较大，煤机、支架和运输机等综机设备容易受到影响。

3 过断层期间的解决策略

3.1 断层产状的详细探测

超前探测，提高技术决策的科学性。经过多次召开专题会议，地测科制定专门的探测方案。距轨顺14#导线点前30m、20m、10m 时，地测科安排专人用全站仪测出工作面标高，根据实测标高、原探巷标高绘制出剖面图，根据实测资料确定合理的提刀方案。

过断层期间每天召开生产协调会议，分析断层结构、定向和发展，断层的影响程度与范围，研究过断层技术方案和对策，摸清地质条件变化，超前采取措施。每推进5m 对断层带探测一次顶底煤情况，以便于及时调整提卧刀度数，力求最安全、快速、最有效地过断层。

3.2 顶板管理的解决措施

（1）因工作面上网地段较多，支架工拉移支架时提高责任心保证金属网的完好。管理人员加强考核，严禁出现插网、刮网和蹭网的现象。如果顶板变好，由工区进行探煤厚后决定是否撤网子。

（2）需上工字钢地段和方式由工区自行根据现场实际情况决定，以保证工作面顶板和支架状态完好为原则，兼顾工作面推进度。例如工作面110#-机尾顶板变好，可以两刀一上，顶板破碎且支架错茬处必须抄手一刀一上（具体情况由当班跟班区长根据现场测量数据决定），确保工字钢到主顶梁后可以顺利推进。

（3）工作面顶板破碎时及时拉移超前支架，具体拉超前标准严格按照生产科下发的标准执行。

（4）针对工作面顶板破碎段，特殊情况下可以注射加固材料，确保顶板稳定可控。

3.3 液压支架倾倒的解决措施

针对回采过程中可能发生的端头支架倾倒的问题，需要采用在液压支架的端头支架位置斜打单体柱的方式进行支撑。在回采过程中需要对端头支架进行推拉时，要在支架顶梁的下方进行单体柱的斜打，然后在移架过程中采用擦顶带压移架的方式。

针对回采过程中可能发生的工作面支架倾倒的问题，在进行移架作业时，首先伸出支架伸缩梁来顶住工作面煤壁，然后按照擦顶带压移架的方式进行移架并同时缓慢收缩伸缩梁。这样此伸缩梁就会对移架过程中支架产生的向采空区方向的分力进行抵消，而且对工作面支架下滑的作用力进行抵消，从而有效避免支架移架过程中的倾倒问题。

3.4 上窜下滑的解决策略

严格要求推移输送机顺序，实行单向推移输送机；同时，采取动态打防滑单体的方式来防止前部运输机下滑；拉移支架时，用小单体调整支架底座。

3.5 安全管理的重点掌控措施

（1）排定专业人员进行“四六”制跟班，及时现场指导，现场一切工作以安全为第一要务。

（2）采煤工区要加强内部组织管理，保证工作面按计划推进。严格落实矿各项管理制度，做好措施的传达与落实，现场操作人员严格执行好各项安全技术措施。

3.6 其他问题解决策略

设备对工作面的影响与正常推进期间无任何差别，检修人员要提高责任心，生产班生产过程中要精心操作，强化三机油位、配件的保障。如前部出现回头煤过载的现象，必须保证及时开停冲底链水，煤机配件（齿轨轮、截割轴、截齿等）、三机配件（备用电机减速箱、梅花垫等）、支架一定要保证足够的乳化液浓度，千斤顶跑冒滴漏要及时处理，否则既影响推溜、拉架又无形中加大材料费的花费。

4 结语

阳城煤矿3304 工作面在通过顺面FD34（落差10m）断层期间，采用平推硬过、加固顶板、调整好上窜下滑、增加煤矸分装分运系统等措施，在保障矿井生产稳定的前提下，实现了快速推进和煤矸的分离，保证了煤质及经济效益，保障了工作面的安全回采。