復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造薄煤層工作面安全高效開(kāi)采技術(shù)實(shí)踐

【摘 要】本文對(duì)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜、斷裂構(gòu)造發(fā)育煤層，總結(jié)了薄煤層高檔普采工藝的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了安全高效開(kāi)采。

【關(guān)鍵詞】回采工藝；斷層；轉(zhuǎn)采；兩面合一

1 工作面基本情況

我礦7煤賦存穩(wěn)定，全層可采，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。含夾石1～2層，平均厚0.15m，巖性為粘土巖。煤層厚度1.3，煤層傾角15～19°，平均17°。工作面頂?shù)装迩闆r：老頂為二灰厚度3.18m；直接頂為粉砂巖厚13.19m，深灰色粉砂巖。

2 7014工作面巷道布置

工作面送料道、運(yùn)中巷均沿煤層頂板走向布置，梯形斷面，采用2.0m開(kāi)口的11#礦工字鋼棚梁配合長(zhǎng)2.2m頂端焊護(hù)板的11#礦工字鋼棚腿架棚支護(hù)頂板，棚距1.0m。送料道沿F40斷層防水煤柱線布置，運(yùn)中巷沿7014送料布置（與7104送料道留設(shè)4.0m煤柱）。巷道布置經(jīng)濟(jì)合理，采用架棚支護(hù)有利于工作面上下出口和兩巷的頂板管理，對(duì)回采也有較好的效果。

3 工作面回采工藝

采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板，高檔普采，回采工藝流程為：上行割頂部煤→跟機(jī)掛梁支設(shè)臨時(shí)柱→下行割底部煤→跟機(jī)支貼幫柱（改支臨時(shí)柱）移輸送機(jī)→支柱→回柱放頂。

3.1 落裝煤

工作面由DY—150型單滾筒采煤機(jī)落煤，采煤機(jī)上行割頂部煤，下行割底煤，往返一次進(jìn)一個(gè)循環(huán)。采煤機(jī)割下的煤借助弧形擋板自行裝入工作面SGB—150C型刮板輸送機(jī)，余煤由人工裝入輸送機(jī)循環(huán)進(jìn)度1.0m，機(jī)道寬度1.2m。采煤機(jī)采用端頭直接進(jìn)機(jī)窩的進(jìn)刀方式。

3.2 掛梁

采煤機(jī)通過(guò)后，及時(shí)停止采煤機(jī)、輸送機(jī)，背料掛頂梁。作業(yè)時(shí)要2～3人協(xié)同作業(yè)，一人遞梁、遞料、插銷(xiāo)；一人掛梁剎頂。頂梁引掛平直，圓銷(xiāo)、扁銷(xiāo)緊固到位。頂梁之間相互平行，垂直煤壁，兩肩壓實(shí)。每隔兩架頂梁支設(shè)一棵臨時(shí)柱并拴繩防倒，頂板破碎時(shí)，每隔2～3個(gè)頂梁檔套支一架3.2mπ鋼 梁，一梁不少于兩柱，初撐力不低于90KN。

3.3 移輸送機(jī)

沿工作面每隔6m安設(shè)一臺(tái)YQ-100C/1100型移溜器，機(jī)頭、溜尾各設(shè)一臺(tái)，下機(jī)窩處設(shè)2臺(tái)，推移采煤機(jī)時(shí)2臺(tái)移溜器要同時(shí)啟動(dòng)，松機(jī)過(guò)程中及時(shí)支設(shè)貼幫柱2m一棵拴繩防倒并及時(shí)移溜。輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度保持在12～15m之間，溜槽間扒口不得大于3cm。移溜前，應(yīng)在移溜器壓座上使用DZ16-30/100型單體柱打牢切向老塘方向的斜撐柱，與底板夾角700，頂板較好時(shí)，柱頂戴帽直接打在頂板上，頂板破碎時(shí)，柱頂加墊木打在頂梁上，支柱初撐力不低于90KN，輸送機(jī)移到位后，回掉斜撐柱作為循環(huán)支柱，打在放頂線頂梁檔內(nèi)，亦可支設(shè)正規(guī)柱。同時(shí)將移溜器活塞桿全部收回，注液嘴轉(zhuǎn)向底板，移溜進(jìn)度為1.0m。

3.4 支柱

工作面上每隔10m安設(shè)一支注液槍。使用DZ16-30/100型支柱，支柱前清凈浮煤。（DZ16-30/100型活柱為595mm，允許最大伸出長(zhǎng)度為495mm），局部采高較大處可換支DZ18-30/100型或DZ20-30/100型支柱，防止支柱超高。煤層變薄區(qū)及時(shí)換支DZ14-30/100型支柱。輸送機(jī)移到位后，即在頂梁下支柱。支柱后爪卡在頂梁后端2～3個(gè)牙口上，支柱由下而上，支柱拴繩支一棵拴一棵。

3.5 回柱

采用全部垮落法管理頂板，頂板不全部垮處采用人工強(qiáng)制放頂?shù)姆椒ü芾眄敯濉?/p>

4 回采過(guò)程中遇到的問(wèn)題及處理方法

4.1 工作面回采中過(guò)斷層

該面地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，根據(jù)掘進(jìn)時(shí)所揭露的斷層資料該面共揭露斷層25條，F(xiàn)17～F25對(duì)回采無(wú)影響。而實(shí)際該工作面在回采中共揭露33條斷層（其中包括面內(nèi)揭露7條隱伏斷層）落差為0.4m—6.0m，斷層性質(zhì)均為正斷層，F(xiàn)1、F4、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16對(duì)回采影響較大，其中F1、F4斷層傾向相對(duì)在工作面中部組合成地塹形態(tài)，推采過(guò)程中影響走向約160m，傾向約10m對(duì)該面回采影響較大。工作面過(guò)斷層時(shí)，均按要求提前編制了專(zhuān)項(xiàng)安全技術(shù)措施，對(duì)于工作面內(nèi)揭露隱伏斷層時(shí)及時(shí)進(jìn)行分析研究并編制相應(yīng)措施。過(guò)斷層期間通過(guò)對(duì)斷層上下盤(pán)合理順坡，縮小斷層影響范圍，由于煤層底板巖石較硬，破底困難，過(guò)斷層以破煤層頂板巖石為主。斷層影響范圍內(nèi)套支3.2mπ鋼加強(qiáng)支護(hù)，面后支設(shè)戧棚，超前爆破處理機(jī)道巖石，控制機(jī)道頂板等手段保證了過(guò)斷層期間的安全。

4.2 工作面回采中調(diào)面及延長(zhǎng)

該工作面由于送料道與運(yùn)中巷不平行，回采中造成工作面兩頭延長(zhǎng)頻繁、延縮工作面輸送機(jī)頻繁，為減少頻繁延縮輸送機(jī)，采用了“楔型”調(diào)面法，共計(jì)3次，將運(yùn)中巷與工作面夾角進(jìn)行了調(diào)整，減少了輸送機(jī)頻繁延縮。

4.3 工作面過(guò)新配送料道遇斷層新配一條送料道

工作面在掘進(jìn)巷道布置完畢后考慮在工作面回采過(guò)程中過(guò)F24 H=2.5m及F17 H=4.0m兩條斷層難度較大，經(jīng)過(guò)分析后在7100軌道小上山重新布置一條新配送料道避開(kāi)斷層向外推采。在工作面推采至新配料道時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)斷層實(shí)際揭露情況并未為給工作面推采造成太大困難，同時(shí)考慮到資源回收，避免縮面，后經(jīng)公司組織有關(guān)部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)診決定工作面繼續(xù)沿原送料道推采。由區(qū)隊(duì)編制了過(guò)新配料道及過(guò)斷層專(zhuān)項(xiàng)安全技術(shù)措施。

4.4 工作面轉(zhuǎn)采

工作面推采至7101C外工作面送料道時(shí)，經(jīng)分析研究開(kāi)采方案后決定利用原有運(yùn)輸系統(tǒng)將該面與7101C外工作面兩面合一進(jìn)行推采。7101C外工作面布置時(shí)因受斷層影響分上下兩個(gè)塊段，工作面沿煤層走向布置沿煤層傾向推采，即工作面俯采，俯采坡度大17度，兩面合一推采后改變7101C外工作面的推采方向，進(jìn)行轉(zhuǎn)采。在工作面推采至7102料道門(mén)口前，在工作面運(yùn)中巷與7100軌道小上山間新配了一條進(jìn)風(fēng)巷，避免了風(fēng)流短路的問(wèn)題，由原下行風(fēng)改為上行風(fēng)。兩面合一進(jìn)行轉(zhuǎn)采減少了2次搬家撤面，節(jié)約人工，提高了效率，同時(shí)大大提高了煤炭回收率。

5 提高工作面采收率

工作面一次采全高，根據(jù)煤厚及時(shí)調(diào)整了采高，嚴(yán)禁丟頂?shù)酌海堪嗉訌?qiáng)工程質(zhì)量驗(yàn)收，面后浮煤清理干凈、徹底，加強(qiáng)資源回收，端頭爆破時(shí)使用好檔煤皮，減少面后浮煤，同時(shí)過(guò)斷層期間通過(guò)合理順坡，減小斷層影響范圍等保證了采收率。

6 結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化各項(xiàng)方案，正確的選擇安全可靠開(kāi)采方案，采用機(jī)采，能實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

[責(zé)任編輯：周娜]