急倾斜综采工作面过逆断层技术实践|综采工作面过断层

　　摘 要：2130煤矿24221工作面因受断层带影响，给该工作面回采推进带来了诸多困难，深入现场收集资料、反复研究符合过逆断层技术方案，通过在现场的实施，该工作面因顺利回采，缓解了采掘接续紧张的局面，多回采原煤8.98万吨。
　　关键词：急倾斜工作面；逆断层；技术实践
　　1、24221工作面及逆断层概况
　　24221工作面平均走向长度968米，工作面平均斜长115米，工作面倾角41-56°，平均倾角48°，煤层厚度1.7-2.1米。该工作面为后退式综和机械化采煤方法。工作面部分支架歪斜、倒架，给回采带来诸多困难。
　　24221工作面在推进过程中初遇断层结构，工作面伪斜度为14°，断层产状为逆断层，位置位于工作面62#～73#支架处，延工作面走向长无法预计，延煤层倾向长约为17m，随工作面推进，断层结构发生变化，断层断距最大处达2.8m，最小处约为60cm，其他处平均断距为80cm。断层伪斜度为21°。
　　断层倾向图1
　　2、工作面过逆断层技术设计
　　2.1 工作面倒架支架采用单体住配合液压缸将支架扶正，在扶架过程中，为保证有足够的作业空间需要调整支架架间的间隙。从上方68#支架处向下调整支架间隙，调至34#支架处，由下方16#支架处向上调整支架间隙，调至30#支架处。
　　2.2 对断层不能进行机采地段，要使用炮采采煤方法，在工作面43#——33#支架处煤帮进行扩帮处理，煤壁打注锚杆和锚索配合锚网进行护帮，顶板打注锚索配合经纬网对顶板进行支护。
　　2.3 工作面23#——33#支架处冒顶区域采取做假顶的办法对顶板进行支护。在冒落处架设木垛，木垛高度与支架顶梁上平面一致，在木垛与支架构成平面上设置人员作业平台。人员在平台上对该处顶板使用锚索配合经纬网进行支护，锚索长度10m，深入顶板长度为5m，裸露锚索贴顶板位置使用十字梁配合锁具进行紧固。将裸漏锚索尾部穿过5m～6m的工字钢一端和中间，另一端固定在支架顶梁上部。在其上铺设木垛，对冒顶顶板进行支护。
　　3、工作面过逆断层技术实践
　　3.1工作面推进过程中调整支架技术
　　（1）在调整工作面采高过程中会出现支架不接顶现象，不接顶支架必须按要求安装防倒缸以免倒架。
　　（2）工作面中部初遇该地质构造时，及时调整工作面中部以下段采高，60#支架以上段采高控制在2.8m以内，以下段支架处采高控制在2.4m以内。以确保采煤机正常通行。
　　（3）在拉、移架操作过程中，保证梁端距为50cm（±10cm），刮板机溜槽到前立柱的距离控制在60cm（±10cm）范围内。
　　（4）支架维护工，每班检查工作面支架工作状态，发现存在问题支架，必须当班处理，确保过地质结构时支架正常工作。
　　（5）支架操作工，每班检查支架的支护情况，确保支架接顶严实，并有每班带班人员验收工作面支护状况，发现工作面支护存在问题必须当班处理。
　　3.2采煤机在割煤过程中遇错台时处理技术
　　（1）工作面所有设备进行停电、闭锁、挂牌管理，泵站停机挂牌，并设置专人看护。
　　（3）认真做好敲帮问顶作业，确保无活矸、危岩时方可进入机道进行作业。
　　（4）进入机道搭设全断面挡矸墙，挡矸墙使用半圆木、金属网、木柱子构成，上部铺设金属网使用Φ6mm钢丝绳进行四角固定，挡矸墙必须遮挡整个机道断面。
　　（5）挡矸墙搭设位置位于爆破作业点上方两架支架处，随钻孔作业点的向下移动，变动挡矸墙的架设位置，严禁距挡矸墙六架支架的距离进行作业。
　　（6）挡矸设施完善后，人员进入机道在贴煤壁侧设置安全扶绳，扶绳一端固定在支架上，一端固定在作业人员腰部，防止作业人员下滑。
　　（7）进入机道作业时，安排专人在作业点上方五架支架处看山。在下出口转载机头部位设置人员警戒，严禁下端头人员通行。
　　（8）对岩体进行爆破时，自上至下依次爆破，要求分次装药、分次爆破，每2米装一次药，并进行爆破后，方可进行下一地点的爆破作业。
　　（9）爆破遵循少装药，分多次爆破的原则，每次爆破装药长规定为40cm，封孔长为40cm。爆破孔眼距定为50cm×50cm。
　　3.3爆破作业地点上方顶板较破碎或煤壁煤质疏松有跨帮迹象时处理技术
　　（1）当顶板较为破碎时，对顶板进行锚索配合一字梁或工字钢进行支护，每架支架打一根锚索(间距1.5m)，锚索长度为5m；当煤帮煤质疏松有跨帮现象时，对煤帮进行锚杆配合锚网进行支护，锚杆规格为2.3m长，间、排距为1.2×1.2m。
　　（2）每班作业过程中，必须对架前、架间浮煤、浮矸进行清理，确保工作面过地质构造带期间，各项工序循环有序。
　　3.4进入机道管理安全措施
　　（1）进入机道人员必须有相关作业经历，有当班安监测员、带班负责人确认，无进入机道作业相关经历的人员，严禁安排进入机道作业。
　　（2）工作面所有设备进行停电、闭锁、挂牌管理，泵站停机挂牌，并设置专人看护。
　　（3）在准备工作就绪后，经确认的作业人员进入机道在贴近采煤机下滚筒2m位置设置全断面挡矸墙，挡矸墙使用半圆木、金属网、木柱子构成，上部铺设金属网使用Φ6mm钢丝绳进行四角固定，挡矸墙必须遮挡整个机道断面。
　　（4）挡矸设施完善后，人员进入机道在贴煤壁侧设置安全扶绳，扶绳一端固定在支架上，一端固定在作业人员腰部，防止作业人员下滑。
　　（5）在进入机道作业过程中，在下出口转载机头部位设置人员警戒，严禁下端头人员通行。
　　（6）作业点附近架间设置一警戒点，严禁人员进入下端头。
　　3.5 架设木垛、作业平台安全措施
　　（1）根据过质地构造安全措施在作业点上部5m位置设置挡矸墙等相应挡矸设施。
　　（2）挡矸设施设置完毕后，作业人员进入机道，在架设点使用煤矸将底部处理平整，严禁木垛直接与刮板机接触，防止木垛倒塌。相关作业顺序为由上至下，严禁平行作业。
　　（3）架设木垛的每个连接点必须使用码锽钉进行固定，每层木垛架设完毕后必须检查各个连接点，确定连接可靠时，方可进行下一层木垛的架设。
　　（4）木垛与支架顶梁上平面一致后，人员站在作业平台上进行锚索支护作业。人员在平台上作业前，必须对作业区域上部顶板进行敲帮问顶和顶板观测，顶板无活矸、危岩时，人员方可进行其他相关作业。
　　（5）锚索长度为10m，深入顶板锚索长度不小于5m，裸露锚索贴顶板位置使用十字梁配合专用锁具进行紧固。在锚索支护正下方提前放置工字框架，工字框架上部架设木垛至顶板，锚索配合专用锁具将木垛起吊、紧固。
　　（6）在设置木垛段支架探梁前部找硬顶，在木垛下方使用钢管、工字钢等材料密集排放，一端固定在硬顶上，一端固定在支架顶梁上部。工字钢或钢管排放、紧固完毕后，在支架上部空隙部位使用木料填充。
　　（7）在平台上部架设木垛过程中，人员站在木垛设置点上方向位置向平台上传递木料，在传递木料过程中严禁木垛设置点下方向出现作业人员。
　　（8）平台上部木垛架设过程中，备用木料必须及时使用，严禁平台上部备放木料。
　　（9）冒顶段对帮顶进行锚索支护，顶上锚索间排距为3m，冒落段侧帮锚索间排距为1.5m，锚索长度不小于5m。
　　4、结束语
　　4.1 通过在现场施工，验证了初期制定严谨的安全技术方案，目前该工作面已顺利通过断层，多回采原煤11.75万吨。缓解了二一三〇煤矿采掘接续紧张的局面。
　　4.2 为二一三〇煤矿回采25221综放工作面奠定了坚实的技术基础。
　　4.3 我们掌握了急倾斜综采工作面过逆断层时顶板、回采工艺控制技术，该项技术已申报焦煤集团科技进步奖。