大傾角工作面成功快速通過(guò)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造帶

李光輝，李增峰，朱保峰

(新疆焦煤集團(tuán)2130煤礦，新疆 烏魯木齊 830025)

1 工作面概況

1)新疆焦煤集團(tuán)2130煤礦24221回風(fēng)巷S17點(diǎn)(580 m)處及24221運(yùn)輸巷Z455點(diǎn)(550 m)處頂板出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，運(yùn)輸巷Z455以東15 m及回風(fēng)巷S17點(diǎn)以東10 m范圍內(nèi)巷道頂、底板走高，運(yùn)輸巷錯(cuò)臺(tái)落差在2．3 m左右，回風(fēng)巷錯(cuò)臺(tái)落差在0．8 m左右，預(yù)計(jì)煤層內(nèi)沿工作面傾向5 m頂?shù)装鍢?biāo)高急速走高，5 m長(zhǎng)度后錯(cuò)臺(tái)尖滅，并與工作面10#支架處尖滅，為典型地質(zhì)褶曲形成的錯(cuò)臺(tái)，錯(cuò)臺(tái)巖性為粗砂巖。

2)24221運(yùn)輸巷Z455點(diǎn)以西2 m處，出現(xiàn)兩處地質(zhì)擠壓形成的石梁，一處石梁落差在0．7 m左右，走向長(zhǎng)(寬度)1 m，另一處落差在1．1 m左右，走向長(zhǎng)(寬度)3．5 m。此兩處石梁與回風(fēng)巷軸線呈60°夾角，按傾向推斷延伸至回風(fēng)巷距S16點(diǎn)68 m處，但在回風(fēng)巷此段未發(fā)現(xiàn)明顯錯(cuò)位，因此，預(yù)計(jì)在工作面距石梁20 m處，工作面30#支架附近揭露這兩處石梁。運(yùn)輸巷錯(cuò)臺(tái)及石梁位置示意圖見(jiàn)圖1。

2 設(shè)計(jì)方案

1)運(yùn)輸巷過(guò)石梁及錯(cuò)臺(tái)方案。

24221工作面采用平刀推進(jìn)，推進(jìn)至距錯(cuò)臺(tái)15 m處時(shí)，控制1#～3#支架采高為2．9～3 m，當(dāng)工作面1#支架后立柱推進(jìn)至距錯(cuò)臺(tái)12 m處時(shí)(1#石梁下)，將支架高度降低至2．2～2．3 m，保證支架能夠從1#石

圖1 運(yùn)輸巷錯(cuò)臺(tái)及石梁位置示意圖梁底部鉆過(guò)，向前推進(jìn)3．5 m范圍，工作面開(kāi)始降刀推進(jìn)，控制降刀量，每推進(jìn)1．2 m，割煤降刀0．07 m，1#石梁推進(jìn)3．5 m距離后遭遇2#石梁，平刀推進(jìn)，嚴(yán)格控制采高為2 m，其后保持采高2．0 m推進(jìn)至錯(cuò)臺(tái)，當(dāng)溜槽推進(jìn)至錯(cuò)臺(tái)下時(shí)，自此處向前推進(jìn)15 m范圍，每推進(jìn)1．2 m，就需割煤提刀0．1 m(即一刀提刀0．1 m后，平刀推進(jìn)一刀)，工作面溜槽提升0．1 m，支架后立柱推進(jìn)至錯(cuò)臺(tái)處時(shí)，因向前3 m距離內(nèi)頂板急速走高，坡度為22°，此處急速將工作面?zhèn)涡闭{(diào)整增大2°(即溜子機(jī)頭段超前機(jī)尾段多推進(jìn)3 m)，自此每推進(jìn)一刀將支架高度伸高15 cm，偽斜調(diào)整完后，1#～5#支架高度控制為 2．75 ～2．8 m，其后 12 m范圍工作面整體爬坡推進(jìn)，坡度大約為7°，每推進(jìn)0．6 m，支架高度增大2 cm(根據(jù)頂板提升高度保證有效接頂為準(zhǔn))。12 m范圍推進(jìn)完成后，1#～3#支架采高控制在3．1 m左右，并能夠有效接頂。

2)回風(fēng)巷過(guò)錯(cuò)臺(tái)方案。

按工作面現(xiàn)在偽斜16°推斷，回風(fēng)巷較運(yùn)輸巷先遭遇錯(cuò)臺(tái)，當(dāng)回風(fēng)巷推進(jìn)至距錯(cuò)臺(tái)位置5 m位置處時(shí)，將采高控制在2．2～2．3 m范圍，待工作面末端支架后立柱推進(jìn)至錯(cuò)臺(tái)下后，繼續(xù)向前推進(jìn)時(shí)將支架采高升高至3 m左右范圍，保證支架過(guò)錯(cuò)臺(tái)后支架有效接頂。

3 通過(guò)錯(cuò)臺(tái)、石梁遇到問(wèn)題及處理方案

1)支架防倒方案。

當(dāng)支架拉移至錯(cuò)臺(tái)處時(shí)，為防止支架傾倒，在運(yùn)輸巷下幫與1#支架之間使用4．5 m的單體柱將支架支撐住。若4．5 m單體柱長(zhǎng)度不夠時(shí)，使用加長(zhǎng)型單體柱進(jìn)行支撐。推進(jìn)過(guò)程中將1#～5#支架及58#～63#支架頂梁安裝防倒缸，60#與61#支架之間以及3#與4#支架之間安裝防倒缸時(shí)，使用30型鏈條進(jìn)行連接，以增加支架的整體穩(wěn)定性。

2)溜槽上漂處理方案。

當(dāng)溜槽上漂嚴(yán)重，采煤機(jī)無(wú)法通行時(shí)，對(duì)溜槽進(jìn)行強(qiáng)行提溜作業(yè)。提溜時(shí)，每5組支架使用防倒缸配合30型鏈條對(duì)溜槽進(jìn)行提升。每次進(jìn)行提升作業(yè)時(shí)，3組提升裝置同時(shí)進(jìn)行提升。防倒缸頂端使用30型鏈條固定在支架頂梁上。溜槽提升后在下方墊設(shè)規(guī)格為500mm×200mm×200mm的枕木，在枕木靠下側(cè)底板上打地錨對(duì)枕木進(jìn)行固定。

3)特殊地段上幫超前支護(hù)方案。

超前錯(cuò)臺(tái)12 m位置處頂板較高，最高處為4．5 m，此處使用4．5 m單體柱，在底板鋪設(shè)枕木進(jìn)行支護(hù)。錯(cuò)臺(tái)處頂板走高處，上幫高度較高，需打木點(diǎn)柱配合木背板、木楔對(duì)頂板支護(hù)。見(jiàn)圖2。

圖2 錯(cuò)臺(tái)處上幫特殊地段超前支護(hù)示意圖

4 效果檢驗(yàn)

按照上述方案，施工區(qū)隊(duì)提前3天通過(guò)了此處大錯(cuò)臺(tái)及石梁，不但保證了安全，還為完成生產(chǎn)任務(wù)節(jié)約了時(shí)間，按照每天生產(chǎn)2 000 t原煤計(jì)算，3天生產(chǎn)6 000 t(洗出率60%)，每噸精煤按1 800元計(jì)算，共為該礦盈利3 600×1 800=648萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

1)針對(duì)不同的工作面地質(zhì)構(gòu)造，要有不同的解決方案，必須達(dá)到施工方案隨地質(zhì)條件變化而變化，做到施工工程細(xì)化。

2)避免了通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)發(fā)生倒架、死架、冒頂?shù)痊F(xiàn)象，提前了工期，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間，給礦井創(chuàng)造了可觀的經(jīng)效益。

［1］ 王星亮．煤礦機(jī)械化開(kāi)采［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：146－148．