[综采工作面快速过断层技术研究] 综采工作面过断层

　　摘 要：针对淮北矿区井下地质条件复杂，断层构造多的实际问题，摸索总结了一系列的过断层方法，真正地解决了工作面回采难题，为矿井实现高产高效提供了有效地技术保障。　　关键词：工作面；综采；过断层；快速
　　0 引言
　　目前，随着开采技术的发展及生产技术管理水平的不断提高，矿井的单产单进也在逐步提高，但很多矿区都存在较多的地质构造，特别是淮北矿业集团新开发的南方矿区，断层尤其多，综采工作面如何快速的通过断层，如何在断层多的条件下实现高产高效，是摆在矿区发展上的一道难题。本文根据实践经验针对不同落差的断层总结出不同通过方法。
　　1 研究思路：
　　地质构造带包括：断层、褶曲、岩溶陷落柱、冲刷带及火成岩侵入等，其中以断层最为常见。综采工作面在通过断层时，顶板破碎度增加、支架支护阻力降低、支架产生倒歪、端面发生冒顶等情况时有发生。当工作面局部出现较大断层时，会使得整个工作面难于推进。综采工作面可采取各种方法通过断层，它取决于断层的落差、煤层的厚度、支架架型大小以及断层矸石的硬度。对于中、小断层工作面可直接通过，较大断层工作面可以避开或重新开切眼。
　　2 过断层的几种方法：
　　2.1 直接通过断层法：
　　2.1.1 当断层落差小于煤层厚度时，采煤机可直接通过。如果断层在工作面推进方向向上断离，可采用仰采硬过的方法。其方法是：采煤机每割一刀将滚筒提高100～200mm，移输送机、拉架时要抬高机身和底座。如果断层向下断离，可采用俯斜式硬过方法。其方法是降低采高，留顶煤；采煤机每进一刀下卧100～200mm。
　　2.1.2 断层落差较大（一般在5米及以下）时，需要采煤机切割岩石及顶底板才能通过断层。若矸石较硬，则需要放震动炮或采取爆破挑顶卧底才能通过。
　　2.1.3 具体过断层的措施：
　　⑴、当岩石普氏系数F4时，使用爆破法。使用爆破法时，要有保护支架立柱、煤机、阀组、电缆、管路等的措施。
　　⑵、当工作面遇到断层的局部地段需要挖底或留底进行仰俯回采时，其相邻地段也要相应地卧底或留底，使运输机整体保持平缓地变化。
　　⑶、工作面揭露断层面后，当煤机割过后要及时拉超前架支护，防止片帮掉顶，超前移架后片帮处超过规定时(即≥340mm),要采取人工正规超前支护顶板。
　　⑷、顶板如果难以控制导致冒空时应及时架设木垛，以接实顶板为准。
　　⑸、当工作面揭露断层后，矸石段采高要适宜，以尽量减少破岩量和增加支架稳定性为准，但支柱要留有足够的伸缩余量，以防压死支架。
　　2.2 重开切眼工作面采用对接法：
　　当断层落差大于6米时，一般不采取硬过的方式，否则会消耗大量的材料，回采效率低下，所以只能另开切眼，然后采用对接的方式进行回采（见图1）。
　　对接时的主要措施有：
　　1）根据里机巷的断面情况，一般要先预留一架支架。
　　2）回采至对接切眼前，要严格控制里切眼内支架和工作面链板机状态，做到不上窜、下滑，并要求里工作面第1架与对接切眼内最上一架的平行距离控制在1.6～2.0m以内，以确保预留支架调入的空间。
　　3）当里段工作面回采到与对接支架一致时，应停止生产。停止生产前将链板机内所有货物全部开空。
　　4）对接后，对接切眼撕帮时严格按《初放安全技术措施》要求进行回采。
　　5）对接后，随回采将支架和工作面链板机调直，并将支架重新编号管理。
　　2.3 改变工作面回采方向法：
　　根据断层的情况，工作面可以适当的改变回采方向，旋转进行回采（见图2）。
　　旋转回采的主要措施有：
　　1）工作面采到旋转拐点前，要确保拐点附近的支架状态良好，采高和支架高度符合要求，因旋转时，拐点附近的进度较慢，还需要经常调整支架。
　　2）由于前期工作面是采成伪倾角进行回采的，当工作面回采成直角后，工作面的长度为最长阶段，所以要先考虑扩风巷上帮或机巷下帮。
　　3）旋转时甩面的比例要根据工作面所拐的角度来决定。如图所示，如工作面向下旋转300时，工作面距拐点5～8米开始甩面，机尾与机头进度比例为10：1左右。
　　4）甩面时要压好茬，保证工作面车只有一处弯。
　　5）为防止茬口处工作面支架位置不正，推移杆倾斜角度大推移困难，出现挤架、咬架，可在推移车时略使中部超前，利用单体支柱配合支架本身进行调整支架，并在空刀位置时调整车。
　　6）由于压茬端与甩面端移架步距逐步减小，下端部支架反复升降造成顶板受反复支撑次数增多，会导致顶板破碎造成冒顶事故，所以此段支架要达到一个移架步距时，方可前移支架。另外要准备好各种物料以便及时维护顶板。
　　7）到达甩面位置时要提前将拐点两帮刷大，以方便把转载机直接拉到超前机巷，与超前机巷皮带机搭接上，形成新的出煤系统。
　　8）要时刻掌握好两巷进度情况，在保证工作面车与机巷角度大于等于900时即可进行平推，进入正常回采。
　　3 效益分析：
　　1、工作面直接通过断层时，要注重爆破效果，以达到尽量减少采矸石量，保证煤质；同时煤机不割硬矸石，可以保护煤机及煤机滚筒、截齿，有效的节约了材料费。做超前窑时，要防止顶板冒空，以节约木料费用。
　　2、遇大断层时重开切眼可有效的多回采煤炭资源，效益显著。
　　3、改变工作面回采方向，使工作面旋转避开断层，可省去工作面一次安装、收作搬家，节省了1到2个月的时间。
　　作者简介
　　姬雪冰（1979--），男，安徽淮北人，助理工程师，现主要从事煤矿井下综合机械化采煤技术管理工作。