復雜地質(zhì)條件復采工作面巷道層位控制技術(shù)研究

朱偉昌

（冀中能源股份有限公司 邢臺礦，河北 邢臺 054000）

冀中能源股份公司邢臺礦已持續(xù)開采50余年，煤炭儲量越來越少，2號厚煤層遺棄資源復采工作面是緩解接替的有效辦法，通過研究復采工作面掘進、回采期間的層位控制技術(shù)，合理規(guī)避斷層、工作面大傾角等不利因素，有效地將開采剩余煤炭資源高效回收，是復采工作面研究的重要課題，該技術(shù)研究涉及到資源回收率、回采難易程度、經(jīng)濟效益、可行性等諸多問題。因此，做好復雜地質(zhì)條件復采工作面巷道層位控制技術(shù)相關研究，將提高資源回收率，減少出渣量，有效節(jié)約成本，是實現(xiàn)復雜地質(zhì)條件復采工作面煤炭資源高效回收的一個重要手段。

1 概 況

原7609（輕放）工作面為輕型放頂煤工作面，由于放頂效果差，留煤較多，因此對該工作面進行復采，經(jīng)查各種臺賬、素描，得知原7609（輕放）工作面通過工作面布置多條探巷來探測F13、f609-4、f609-5、f609-6等較大落差斷層的位置和產(chǎn)狀，以此來躲避斷層影響范圍，減少生產(chǎn)困難。另一方面，原7609（輕放）工作面回采期間通過施工配巷來減少f609-4、f609-5斷層對回采工作面造成的影響。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，尋找7609復采工作面的資源分布、煤厚等情況，從而確定7609復采工作面的巷道布置和層位調(diào)整，規(guī)避受較大斷層帶來的回采困難，最大限度的回收剩余煤炭資源。另一方面通過查詢老巷、斷層產(chǎn)狀等來合理設計現(xiàn)工作面的巷道層位，減少老巷斷層對巷道掘進和回采帶來的影響。7609（復采）工作面附近斷層情況見表1。

表1 7609（復采）工作面附近斷層情況Table 1 Fault situation near No.7609 face（re-mining）

2 斷層煤柱資源回收方案優(yōu)化

2.1 原設計方案

原設計方案相對保守，運料巷緊貼原7609（輕放）工作面巷道布置，相對保守的規(guī)避f609-4、f609-5、f609-6等較大落差斷層帶來的掘進和回采困難，該方案回收資源低，工作面回采煤量僅為5萬t。運料巷拐彎較多，掘進效率低，設備多，工作面變化較頻繁，對工作面回采效率有一定影響。

2.2 優(yōu)化后設計方案

通過詳查原7609（輕放）工作面各種素描、臺賬，仔細分析f609-4、f609-5、f609-6斷層產(chǎn)狀、參數(shù)，并詳細繪制回采期間工作面不同位置的預想剖面圖，分析斷層對工作面的影響程度，并以此作為依據(jù)，優(yōu)化運料巷設計，將運料巷原2處較大拐彎取直布置，并合理設置2處4度拐彎，將原設計的3條皮帶運輸減少為1條皮帶運輸，提高了掘進效率。通過分階段合理調(diào)整運料巷掘進期間的巷道層位，為回采期間的資源回收和生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，設計優(yōu)化后共計多回收原煤2.4萬t，經(jīng)濟效益顯著。

2.3 設計優(yōu)化后運料巷過斷層期間的層位調(diào)整方案對比分析

7609（復采）工作面平面圖及運料巷分階段層位調(diào)整方案如圖1所示。

圖1 7609（復采）工作面平面圖及運料巷分階段層位調(diào)整方案Fig.1 Plan view and Layer adjustment scheme in stages of transportation roadway in No.7609 face（re-mining）

根據(jù)工作面內(nèi)部f609-4、f609-5、f609-6斷層產(chǎn)狀、參數(shù)，設計了運料巷先沿煤底掘進，通過f609-6斷層后逐漸找煤頂掘進，以此來降低工作面回采期間的大傾角及受段層影響帶來的較大破渣量。然后，運料巷沿煤頂掘進，通過運料巷側(cè)回采f609-5斷層上盤煤，機頭側(cè)回采f609-5斷層下盤煤，提高資源回收率。運料巷通過f609-5斷層后逐漸找煤底掘進，因為該范圍不受斷層影響，工作面內(nèi)部采空區(qū)為沿煤底回采，以此降低工作面回采期間的大傾角影響，隨運料巷逐漸接近采空區(qū)，運料巷跟煤底掘進，確保采空區(qū)側(cè)煤資源的回收。

通過繪制A-A’，B-B’,C-C’3個不同回采位置的工作面預想剖面圖，來對比運料巷不同層位的優(yōu)缺點，確定運料巷在不同階段的巷道層位，如圖2～圖4所示。

圖2 工作面A-A’預想剖面Fig.2 Expected section A-A’of working face

圖3 工作面B-B’預想剖面Fig.3 Expected section B-B’of working face

圖4 工作面C-C’預想剖面Fig.4 Expected section C-C’of working face

3 結(jié) 語

通過預想剖面的對比分析，得出結(jié)論：A-A’和C-C’處運料巷沿煤頂掘進相對于運料巷沿底掘進時，回采期間工作面傾角小，有利于工作面溜子、支架、機組運行；B-B’處運料巷沿煤層中下部掘進相對于運料巷沿煤層頂、底掘進時，回采工作面更加平緩，有利于工作面溜子、支架、機組運行。該運料巷的層位調(diào)整方案，降低了工作面回采期間的難度，提高了工作面回采效率。