淺析炮采工作面過(guò)斷層頂板管理的技術(shù)應(yīng)用

張念偉

[摘要]結(jié)合淮北礦業(yè)集團(tuán)朔里煤礦N334炮采工作面過(guò)斷層的問(wèn)題，結(jié)合朔里煤礦采取的做法，分析探討過(guò)斷層方案及頂板管理措施。

[關(guān)鍵詞]炮采工作面 過(guò)斷層 頂板管理技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD-0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2009）0110110-01

一、前言

淮北礦業(yè)集團(tuán)朔里煤礦N334炮采工作面下鄰N336工作面（未準(zhǔn)備），左靠北三采區(qū)上山，右為北四采區(qū)邊界，工作面走向長(zhǎng)617－680m，平均長(zhǎng)660m，傾斜長(zhǎng)100－184m，平均長(zhǎng)171m，煤層傾角13°－22°，平均17°。

N334工作面煤層平均厚度為2.0m，頂板為直接頂。巖性為細(xì)砂巖，平均厚度為3.22m，老頂為中細(xì)砂巖，平均厚度為4.03m。煤層直接底為深灰色塊狀泥巖，厚度1.94～6.65米，平均2.57米。煤層老底為深灰色塊狀粉砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖。厚度1.47～7.08米，平均2.16米。

F2正斷層與N334工作面斜交，斷層落差H=1.45－1.7m，F(xiàn)2斷層位于N334工作面風(fēng)E點(diǎn)向下58m處，機(jī)10點(diǎn)向上61m，走向S590－1710E，傾向NE430－700，影響走向長(zhǎng)度120m左右。受斷層的影響造成斷層影響區(qū)煤的厚度為0.1－0.5m，給安全生產(chǎn)、頂板管理帶來(lái)很大的困難。

二、過(guò)斷層方案確定

F2正斷層與工作面斜交、落差大、走向影響范圍廣，斷層周圍裂隙較發(fā)育，圍巖的完整性受到破壞，嚴(yán)重影響工作面的正常回采，給安全生產(chǎn)管理造成很大困難。若另開(kāi)切眼繞過(guò)F2斷層回采，勢(shì)必造成采面搬家頻繁、時(shí)間長(zhǎng)、投入費(fèi)用大，采掘銜接緊張的局面。同時(shí)，對(duì)工作面的瓦斯、頂板、安全生產(chǎn)管理十分不利，損失煤炭資源近17132t。對(duì)于N334工作面能否順利通過(guò)F2斷層，礦領(lǐng)導(dǎo)非常慎重，多次組織工程技術(shù)人員召開(kāi)專題會(huì)議，經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究決定維持N334炮采面開(kāi)采平推穿越F2斷層，才能減少生產(chǎn)費(fèi)用的投人，保證礦井的正常生產(chǎn)。

三、過(guò)斷層頂板管理方法

N334工作面支護(hù)形式是一梁一柱三七后定位齊梁齊柱直線式走向基本棚。頂板管理為三一四峒管理，柱距550±50mm，排距1000±50mm。梁采用HDJA-1000型金屬鉸接頂梁，支柱選用DZ22-30/100型單體液壓支柱，鋪設(shè)塑料編織網(wǎng)過(guò)頂（其規(guī)格1.2m×2.0m）。

（一）工作面臨近斷層層位的確定

對(duì)于炮采工作面過(guò)斷層時(shí)，開(kāi)采層位的確定不可輕視。采取的方法是根據(jù)斷層落差，首先工作面推進(jìn)方向距斷層l0m開(kāi)始逐漸起底200－300mm，留頂200－300mm，使工作面平緩進(jìn)人斷層。工作面推進(jìn)到斷層的上、下盤后，每個(gè)生產(chǎn)作業(yè)班必須班班采?。荷媳P破頂300－400mm、留底300－400mm，下盤留頂300－400mm、破底300－400mm的方法，使工作面盡快地恢復(fù)正常的開(kāi)采層位，下盤起底的程度以保持工作面溜子平滑過(guò)渡為宜。

（二）工作面進(jìn)入斷層方向的調(diào)整

采取將工作面沿走向上部調(diào)到超前5m、下部落后5m，斷層對(duì)工作面沿傾斜方向頂板影響范圍控制在10－15m之間。使斷層與工作面斜交，這樣減少了工作面每次推進(jìn)時(shí)受斷層影響的長(zhǎng)度。

（三）斷層處頂板管理方法

1．實(shí)行超前維護(hù)限制頂板下沉，在采用一梁一柱三七后定位齊梁齊柱直線式走向基本棚管理頂板的基礎(chǔ)上，增設(shè)特種支架，即在斷層面上部10m、下部10m煤壁支設(shè)背幫柱，背幫柱支設(shè)在靠煤壁每架前探梁梁頭上，柱距1.0m。為了減少斷層處頂板應(yīng)力集中，在斷層面上、下接茬處基本柱中間分別采用2.2m×Φ0.18m半圓木型木梁架設(shè)一對(duì)一梁三柱走向挑棚加強(qiáng)支護(hù)；各生產(chǎn)作業(yè)班每循環(huán)作業(yè)時(shí)，斷層處在保質(zhì)保量完成其它工序的情況下，分段提前回柱放頂，回收時(shí)為了防止推倒工作面，采用在切頂排每相隔2m支設(shè)一棵防推戧柱，戧角75°－80°。

2．采用加強(qiáng)打眼爆破第一道工序質(zhì)量管理，在斷層處采取密打眼、少裝藥單聯(lián)單放，邊維護(hù)邊爆破，爆破崩倒支柱必須立即扶起支牢等有效辦法，控制斷層處頂板冒落。

3．?dāng)鄬犹巹偼七M(jìn)斷層上、下盤時(shí)，針對(duì)斷層的落差大小，適當(dāng)降低采高的方法，將斷層處采高控制在1.4－1.6m范圍內(nèi)，為此選用DZ16-30/100型單體液壓支柱。盡量減少破頂、破底程度，采取留頂臥底的方法，減少工作面斷層處留底煤范圍。

（四）主要安全技術(shù)措施

1.爆破后堅(jiān)持敲幫問(wèn)頂制度、及時(shí)拉網(wǎng)、及時(shí)維護(hù)移梁，最大限度地減少斷層處頂板的裸露時(shí)間。2.過(guò)斷層時(shí)，實(shí)行超前維護(hù)限制頂板下沉。3.斷層處嚴(yán)禁使用失效支柱，以防支柱自動(dòng)卸載，影響支護(hù)效果。4.斷層處支柱時(shí)，必須堅(jiān)持支一棵捆綁一棵，用鍍鋅鐵絲一頭綁在柱頭上，另一頭綁在頂梁上，捆綁牢固安全可靠，防止倒柱傷人。5.斷層處上盤留底煤皮段所有支柱穿鐵鞋（規(guī)格￠300mm），保證支架支設(shè)牢固安全可靠。6.斷層處所支設(shè)的支柱必須保證迎山角度（30－50）合適，所有支柱必須進(jìn)行二次補(bǔ)液，保證支柱初撐力達(dá)到90kN以上，使棚梁支設(shè)有力牢固可靠。7.斷層處棚梁必須架設(shè)牢固可靠，頂板不平整處必須用木料背頂，使棚梁接實(shí)頂板。8.加強(qiáng)斷層處支護(hù)質(zhì)量驗(yàn)收，斷層處不得缺梁少柱，保證支架架設(shè)合格，杜絕棚梁架設(shè)不穩(wěn)的現(xiàn)象。9.斷層處工作面溜子不平時(shí)，必須用板梁或浮石填平，防止造成機(jī)械事故。

四、效益分析

N334炮采工作面進(jìn)人斷層帶歷時(shí)43天，共采出原煤42914t，直接經(jīng)濟(jì)效益為42914t×105（噸煤?jiǎn)蝺r(jià)）=450.6（萬(wàn)元），平均月產(chǎn)29940t，采面循環(huán)率98%，回采工效7．65t/工。N334炮采工作面過(guò)斷層期間，工作面做到了無(wú)漏、冒頂事故的好成績(jī)，采面工程質(zhì)量?jī)?yōu)良品率100%，機(jī)電設(shè)備完好率達(dá)到92%，杜絕了輕傷以上事故，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，取得了較好的社會(huì)效益。

五、結(jié)論

1.N334工作面過(guò)斷層取得的成功經(jīng)驗(yàn)是及時(shí)支護(hù)斷層帶的頂板，嚴(yán)格加強(qiáng)斷層帶支護(hù)質(zhì)量驗(yàn)收，采用對(duì)梁支護(hù)管理方法，對(duì)斷層帶頂板十分有利。2.實(shí)踐證明，只有正確地認(rèn)識(shí)斷層并采取一定的技術(shù)措施（仰采或俯采），就可減少斷層破碎帶內(nèi)煤層弱變區(qū)的影響，有利于控制斷層處頂板，確保采面安全、順利迅速地穿越斷層帶。3.過(guò)斷層時(shí)，必須嚴(yán)抓打眼爆破第一道工序質(zhì)量管理，每個(gè)生產(chǎn)作業(yè)班必須堅(jiān)持班班臥底、留頂，使采面盡快地恢復(fù)正常開(kāi)采層位，提高采面煤炭回收率。4.加強(qiáng)斷層處礦山壓力觀測(cè)，為礦井提供可靠的礦山壓力參數(shù)，分析斷層處壓力變化規(guī)律，為今后其它采面穿越斷層提供可靠的技術(shù)保證。

參考文獻(xiàn)：

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