綜采工作面過斷層采煤方法與頂板管理

張連偉

摘 要：開灤東歡坨礦2286工作面斷層較多，回采過程中斷層構(gòu)造可能會給工作面回采帶來安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面的問題。該文針對2286工作面，談?wù)劸C采工作面過斷層采煤方法與頂板管理措施。

關(guān)鍵詞：綜采面 斷層 采煤方法 頂板管理

中圖分類號：T D823 99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-0-01

開灤東歡坨礦2286工作面位于-500水平北二采區(qū)8煤層，南至北二采區(qū)運輸上山，北至2號勘探線以南150 m，為北二采區(qū)首采工作面，四周無采掘工程。風(fēng)道909 m，運道911 m，平均傾斜長158.1 m，總面積約為143871 m2。地面標(biāo)高+21.86 m，工作面標(biāo)高-276.1 m～-432.0 m。

1 煤層賦存情況與地質(zhì)構(gòu)造

煤層厚度3.6～4.3 m，平均3.9 m，煤層傾角6～24 °，平均18 °，煤層穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，物理特征為半亮暗淡型，呈碎塊狀，為穩(wěn)定煤層。煤層可采指數(shù)1.0，變異系數(shù)5.6 %，以氣煤為主。

該工作面風(fēng)、運道及切眼共揭露12條正斷層，運道8條，風(fēng)道4條。其中f241、f252、f256斷層在掘進(jìn)過程中都出現(xiàn)巷道全巖掘進(jìn)現(xiàn)象，f241與f242斷層聯(lián)合作用，將煤9斷至巷內(nèi)，f252斷層造成上盤巷道全巖長度17 m；f256斷層造成上盤煤層位于風(fēng)道巷底以下6.6 m位置。另外，采面內(nèi)2條由三維地震控制的兩條正斷層DF25、DF26，雖然地測科在運道掘進(jìn)時對其進(jìn)行打鉆探測及巷道施工實見均未發(fā)現(xiàn)異常，但不排除斷層在采面中有影響。

該工作面斷層較多，且走向多與回采方向垂直或高角度斜交，因此斷層向采面內(nèi)延展距離較遠(yuǎn)，對回采影響較大。該工作面范圍內(nèi)煤8～煤9間距較小，因此需要回采時特別注意。

2 采煤方法

2.1 巷道布置

工作面風(fēng)道采用架棚支護(hù)，巷道規(guī)格29U14.0m2，運道架棚支護(hù)，巷道規(guī)格29U 14.0m2，切眼采用液壓支架進(jìn)行支護(hù)，支架型號ZY9200-20/42、ZYG9200-22/46、ZY9200-22/46，泄水巷采用架棚支護(hù)（局部采用錨網(wǎng)支護(hù)），巷道規(guī)格29U 14.0m2。

2.2 采煤工藝

（1）采煤方法采用走向長壁后退式綜合機械化采煤法，頂板管理采用自然垮落法，沿底回采，一次采全高。

（2）采煤工藝工作面采用MG650/1515－WD型電牽引采煤機，ZY9200-22/46、ZY9200-20/42、ZYG9200-22/46型液壓支架及SGZ960/1050型中雙鏈刮板輸送機完成煤的“破、裝、運、支、處”。回采工藝流程：正常情況下（滯后移架）：割煤→伸伸縮梁（護(hù)幫板）→移架→頂溜；頂板破碎時（超前移架）：割煤→伸伸縮梁（護(hù)幫板）→頂溜→移架。

割煤：采用MG650/1515－WD型電牽引采煤機割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，通過滾筒的螺旋葉片配合鏟煤板裝煤，每刀進(jìn)尺800 mm，進(jìn)刀方式為端部割三角煤斜切進(jìn)刀，往返一次割兩刀。

伸伸縮梁：機組割煤過后，支架工要及時伸出伸縮梁護(hù)頂放下護(hù)幫板護(hù)幫，防止劈冒，必要時可進(jìn)行護(hù)幫板二次護(hù)頂。

移架：支架為鄰架操作，由上組支架控制下組支架（機尾末組支架除外），割煤后，沿割煤方向及時采取追機移架，移架距采煤機后滾筒4～6架，若移架速度趕不上采煤機運行時可采取插花移架，但如果頂板破碎，必須停機移架或拉超前架，以控制頂板。移架到位及時將支架升至額定初撐力后（保持操縱閥升位且大柱不再上升3 s后），手把復(fù)位，如頂板破碎時，應(yīng)超前移架。

頂刮板輸送機：刮板輸送機彎曲長度不得小于16 m，操作時，支架工要相互配合，將刮板輸送機頂向煤壁，正常情況下移刮板輸送機步距不得小于800 mm，保證把刮板輸送機頂直。

（3）采高確定根據(jù)煤層厚度及ZY9200-22/46型液壓支架高度與MG650/1515－WD型采煤機機采高度，確定工作面平均采高為3.9 m，最小采高不低于2.4 m，最大采高不超過4.4 m（端頭支架和過渡支架高度不能超過

4.2 m），煤薄時適當(dāng)降低采高。

3 頂板管理

3.1 支護(hù)設(shè)計

根據(jù)《2286回采工作面安裝設(shè)計》，本工作面采用ZY9200-22/46支架進(jìn)行支護(hù)；另根據(jù)回采實際，為保證工作面端頭支護(hù)強度，采用ZY9200－20/42型支架和ZYG9200-22/46型支架用于端頭支護(hù)。本采面采用85組ZY9200-22/46型，6組ZY9200－20/42型以及2組ZYG9200-22/46型支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板，支架強度為0.92 MPa >0.75 MPa，滿足支護(hù)強度要求。本工作面直接頂平均厚度為2.88 m，垮落后不能全部充填采空區(qū)，故老頂有周期來壓。

3.2 工作面出口、超前及端頭頂板管理

（1）工作面風(fēng)、運道出口加強支護(hù)上、下出口超前工作面煤壁20 m范圍內(nèi)必須加強支護(hù)，0～10 m范圍內(nèi)（替板范圍除外）在棚梁下加打雙排中柱（單體柱不夠高時加打頂?shù)淄辛海?0～20 m范圍內(nèi)在棚梁下加打單排中柱，支柱使用DZ系列單體液壓支柱。工作面上、下出口超前液壓支柱必須穿好鐵柱鞋，保證支柱初撐力達(dá)到90 kN。

（2）工作面超前支護(hù)頂板破碎時，在煤壁前方3～7 m范圍內(nèi)提前替棚子，替棚子使用3.4 m方木或3.4 m半圓，一梁五柱，兩棵幫柱三趟托梁柱，使用3.0 m

（3.4 m）方子木或π鋼、鉸接梁配合DZ系列單體柱打托梁，上、下出口打三趟走向托梁，均勻擺布。根據(jù)轉(zhuǎn)載機距運道兩幫的位置不同，其兩側(cè)托梁合理擺布，轉(zhuǎn)載機至下幫1～2趟，轉(zhuǎn)載機至上幫1～2趟，轉(zhuǎn)載機所在的梁空間距1500～1800 mm，保證行人道寬度不小于700 mm，支柱必須打在替板正下方頂梁與托梁交叉點位置。

（3）工作面端頭支護(hù)上、下端頭采用ZY9200-20/42型端頭支架及3.7 mπ鋼或3m方木配合DZ系列單體柱支護(hù)。兩趟托梁間距300±100 mm交錯布置，錯距（沿走向）800～1000 mm。若工作面端頭壓力較大時，可在雙趟托梁中（或一側(cè)）加補長度不小于3.7 m的π鋼或3 m方木，一梁不少于3柱，配合端頭雙托梁加強支護(hù)（使用滯后回棚子時，端頭支護(hù)采用ZY9200-20/42型端頭支架配合拱型棚子和單體柱支護(hù)）。

3.3 頂板管理

采用自然垮落法管理頂板。根據(jù)工作面頂板情況，如初采、初放、過構(gòu)造、采面來壓等情況頂板（煤）破碎時要鋪好經(jīng)緯網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)采用走向搭接形式。上、下出口掏窩由生產(chǎn)班負(fù)責(zé)，老塘側(cè)支柱邊回采邊回撤，風(fēng)、運道端頭支架大柱后保留2～3排支柱，正負(fù)偏差不大于800mm。

參考文獻(xiàn)

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[2] 郭守泉，彭永偉.綜采工作面過斷層技術(shù)綜述[J].煤礦開采，2008（4）.