王艷敏

摘要：通過對走向長壁工作面傾斜角和斷層構(gòu)造的分析，采用剎底、挑頂以及強化頂板管理等措施可有效提高支架的穩(wěn)定性，避免了倒架、歪架問題的發(fā)生，確保采面在斷層附近的安全過渡。本文結(jié)合郭二莊煤礦綜采生產(chǎn)實際，走向長壁工作面過斷層技術(shù)實踐進行了探討。

關(guān)鍵詞：走向長壁;綜采工作面;過斷層

走向長壁采煤法是一種沿煤層傾斜方向布置采面，并沿走向推進的采煤方法。走向長壁采煤是相對于短臂開采而言的，其特點是工作面長度較長，一般為100m～150mm。走向長壁采煤比較適用于頂板易于冒落的傾斜、緩斜煤層，但由于工作面長度較長，因而對采面支護措施有比較高的要求;特別是經(jīng)過斷層構(gòu)造帶時，容易因底板傾斜和支架受力不均而發(fā)生倒架、歪架等問題，對采面安全生產(chǎn)帶來很大的隱患。通過對走向長壁工作面傾斜角和斷層構(gòu)造的分析，采用剎底、挑頂以及強化頂板管理等措施可有效提高支架的穩(wěn)定性，避免了倒架、歪架問題的發(fā)生，確保采面在斷層附近的安全過渡。本文結(jié)合郭二莊煤礦綜采生產(chǎn)實際，走向長壁工作面過斷層技術(shù)實踐進行了探討。

一、郭二莊礦四采區(qū)地質(zhì)特征介紹

郭二莊礦地處河北省武安市西北約13km處，井田位于武安向斜的西翼，總體構(gòu)造形態(tài)為受斷層切割的單斜構(gòu)造，以斷裂為主，褶皺不甚發(fā)育。井田內(nèi)斷層以高角度正斷層為主，走向主要為北北向～北北東向，傾角60°～80°，小規(guī)模斷層發(fā)育頻繁，落差10至大于150m的斷層，主要有14條。目前主采的四采區(qū)位于井田東部，該區(qū)資源儲量豐富，設(shè)計自-100m大巷開口向下至-300m布置采區(qū)下山生產(chǎn)系統(tǒng)，建立了完善的運輸、通風、排水等系統(tǒng)開拓開采四采煤炭資源。采煤方法采用走向長壁采煤方法，一次采全高采煤工藝，全部垮落法管理頂板。采煤工作面選用ZY6000/22/45型液壓支架，MG300/730-W型雙滾筒采煤機SGZ-764/400型可彎曲刮板輸送機及配套輔助設(shè)備。四采區(qū)地層走向為北北東，傾向南東～南東東，傾角10°～25°，一般15°～18°，屬緩傾斜煤層。

二、回采實踐

過斷層俯采找煤時，為避免全巖段被工作面所揭露，需采取以下措施：（1）斷層處機巷挑頂，挑頂高度需根據(jù)巷道頂板實際情況確定，挑頂完成后，及時升緊支架維護頂板。（2）工作面過斷層時，沿斷層面下盤挑頂;同時降低工作面采高，支架上方留少部分頂煤;（3）當機巷揭露斷層上盤時，機頭部分開始適當剎底，保證運輸機傾斜角度不大于15°;為避免煤機因下滑和歪斜造成導(dǎo)向滑靴損傷，應(yīng)將銷排傾斜角度控制在8°～10°;（4）加強支架維護，保證支架初撐力不小于24MPa;（5）為防止支架歪斜，對于工作面角度過大的局部位置，支架應(yīng)安設(shè)放倒千斤頂。仰采找煤時，在工作面過斷層后破頂找煤，可減少工作面全巖段，有助于過斷層。

三、綜采工作面過斷層的技術(shù)措施

斷層傾角、斷層落差以及斷層與工作面交角等對于支架有很大影響，是頂板管理需要重點考慮的因素。分析表面，斷層與工作面交角小于10°時，大部分支架進入斷層帶，如果頂板裂隙發(fā)育，則支架有過度承壓和壓架的可能，過斷層比較危險。斷層傾角在60°～80°時，工作面控頂區(qū)巖體破壞的可能性增加，給煤層開采和頂板管理帶來較大難度。采面過斷層最危險的情況是：大于煤層厚度1.5倍以上的大落差斷層;斷層與工作面交角接近于0°，且滑動面松散破碎。過斷層的方案主要有強過、搬家、抽架、接架等幾種。當工作面與斷層發(fā)育方向夾角較大時，一般采用工作面轉(zhuǎn)采;當工作面斷層落差較大時，頂板條件較為惡劣時，一般采用搬家、抽架、接架等方法。

1、一般性措施

傾斜斷層落差超過煤層采高2/3時，應(yīng)另開切眼，重新搬家安裝。當落差大于1m時，應(yīng)合理多留底煤，使支架上挺爬高至煤層全厚。為避免支架上挺時發(fā)生歪架、倒架，移過支架后同時迫降兩后柱使柱腳抬起，然后在抬起的凳縫隙中墊入物料，使柱腳平穩(wěn)壓實，保持支架穩(wěn)定;遇有落差小于1m，向下斷失的斷層，如果煤層小于支架最小高度且頂板較完整，一般采用破頂辦法通過。過斷層前增加采高，在保證支架高度的同時使其具有一定的伸縮量，便于過斷層時降低采高。對于松散破碎頂板，用采煤機切割頂板破碎帶，隨工作面前進提前掛雙層網(wǎng)，防止碎巖冒落;對于向下斷失且小于煤厚的斷層，如落差大于1m，在斷層前加大采高，并在支架頂梁上掛雙層網(wǎng)，增加支架高度準備好過斷層。

2、過斷層俯采措施

首先應(yīng)注意溜子和支架的配合角度，避免因推移千斤頂受力偏斜而損壞活塞桿和活塞密封圈。一般采用強迫降柱法上提支架底座，以使支架與溜子下栽角相近;過斷層時，應(yīng)避免溜子較大的下栽角，以防止煤炭從溜槽中撒出。

3、過斷層仰采措施

在距離斷層3～5m處，采煤機每割一刀后適當提高滾筒高度;移架和移溜子時，為適應(yīng)緩斜煤層，可在其下部墊入物料，以盡量縮小支架采高和增加其爬山的角度。工作面在過斷層時，需保持直線推進，以減少斷層對采面的影響;同時也要避免出現(xiàn)工作面高低不平的情況，為支架、溜子等設(shè)備的架設(shè)提供良好的條件。破碎頂板條件下應(yīng)對松動煤壁，應(yīng)移架到位，并采用護幫板，用木料接實空頂處。

4、特殊措施

對于比較破碎，易于冒落和支護難度較大的頂板，可采用化學(xué)加固劑將頂板破碎巖體膠結(jié)在一起，從而提高頂板的整體穩(wěn)定性，然后再配合支架、護幫板等加固頂板。常用的頂板化學(xué)加固劑主要有聚氨酯、人工樹脂等，采用壓注法將其注入斷層裂隙。

參考文獻：

[1]蔡東紅，陳登報，蘇生.走向長壁綜采工作面過斷層技術(shù)與實踐[J].《山東煤炭科技》2011 （5） ：6-8

[2]郭奇才.綜采工作面過斷層開采技術(shù)研究[J].《中國科技縱橫》2014（20） ：156-156