常順煤業(yè)9105綜采工作面過構(gòu)造分析

朱銀柱

(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)陽泉有限公司，山西 陽泉 045100)

引 言

兼并重組礦井有其自身特點(diǎn)，主要為井田面積小、兼并包內(nèi)礦井?dāng)?shù)量多、可采儲(chǔ)量較少等一系列問題[1-2]。當(dāng)綜采工作面構(gòu)造較為復(fù)雜時(shí)，可供選擇的綜采工作面過構(gòu)造方法不多[3-4]，多為直接通過。以常順煤業(yè)9105綜采工作面作為研究對(duì)象，對(duì)9105工作面概況和頂板控制管理方式進(jìn)行分析，針對(duì)由陷落柱造成的無煤區(qū)這一地質(zhì)構(gòu)造，提出工作面過無煤區(qū)的技術(shù)措施和進(jìn)風(fēng)順槽超前支護(hù)方式，為工作面過構(gòu)造工作提供技術(shù)支持。

1 9105工作面概況

9105工作面位于井田南部一采區(qū)中部，北鄰膠帶上山，東為9104工作面，南至構(gòu)造保護(hù)煤柱，西鄰9106工作面。9105工作面標(biāo)高1 050 m～1 080 m，工作面走向長(zhǎng)度880 m，工作面長(zhǎng)度196 m，回采面積162 680 m2。煤層厚度2.5 m～2.9 m，平均厚度為2.7 m，煤層傾角為3°～12°。9#煤層賦存較穩(wěn)定，硬度系數(shù)小于3，貧瘦煤，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，黑色，半光亮型，工作面內(nèi)全區(qū)穩(wěn)定可采，局部有構(gòu)造。

9105工作面煤層直接頂為泥巖，厚度為7.2 m～13.2 m；直接底為粗粒砂巖，厚度為12.5 m～18.3 m。工作面液壓支架為133架ZF5400/20/42掩護(hù)式支架，過渡支架為ZFG5600/20/38掩護(hù)式支架。端頭支護(hù)，工作溜機(jī)頭上方采用5 m的π型梁支護(hù)，一對(duì)兩梁，交錯(cuò)邁步前移，一梁五柱；機(jī)頭、機(jī)尾靠落山側(cè)切頂柱采用雙排密集柱切頂，當(dāng)工作面周期來壓時(shí)，密集柱迎山側(cè)增加戧柱；沿切頂線支設(shè)密集柱兩排，第一排密集柱不大于250 mm，第二排密集柱為500 mm。超前支護(hù)，進(jìn)風(fēng)順槽超前支護(hù)不得少于20 m，進(jìn)風(fēng)端頭靠工作面煤壁側(cè)支設(shè)兩排超前支護(hù)，靠近實(shí)體煤側(cè)支設(shè)一排，一梁四柱；回風(fēng)順槽超前支護(hù)不得少于20 m，回風(fēng)端頭靠工作面煤壁側(cè)支設(shè)兩排超前支護(hù)，靠近煤柱側(cè)支設(shè)兩排，一梁四柱；機(jī)頭、機(jī)尾超前支護(hù)單體柱支設(shè)必須成直線，拴防倒繩，安全出口凈高不低于1.8 m；π型梁錯(cuò)距為0.4 m，進(jìn)風(fēng)順槽壓力增大時(shí)，需加強(qiáng)支護(hù)，破碎機(jī)機(jī)頭至工作溜機(jī)頭段保證一梁不少于四柱；破碎機(jī)機(jī)頭段一梁兩柱，π型梁使用直徑不小于12#鐵絲與頂網(wǎng)捆綁，且單體柱必須使用防倒繩，不得出現(xiàn)卸液。

2 9105工作面過構(gòu)造分析

2.1 9105工作面地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù)掘進(jìn)時(shí)揭露情況，9105進(jìn)風(fēng)順槽371 m處和9105回風(fēng)順槽335 m處分別揭露斷層構(gòu)造，結(jié)合兩巷道揭露情況綜合分析，該斷層為F4正斷層，工作面內(nèi)走向?yàn)镋16°S，傾向?yàn)椤蟇S75°，斷距為1.5 m～4.5 m。

9105回風(fēng)順槽100 m～165 m處揭露一陷落柱，長(zhǎng)軸約為60 m，短軸約為16 m。

9105工作面南部為F5正斷層，走向?yàn)镋21°S，傾向?yàn)椤蟂W75°，斷距為1.5 m～3 m。該斷層距9105工作面切巷最近處為132 m，最遠(yuǎn)處為162 m；9105回風(fēng)順槽880 m～1 015 m處揭露一陷落柱，長(zhǎng)軸約為135 m，短軸約為79 m。

9105工作面存在四個(gè)異常區(qū)。其中，異常區(qū)E1位于測(cè)點(diǎn)起始線90 m～220 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定異常區(qū)由預(yù)測(cè)陷落柱X1影響所致，預(yù)計(jì)該陷落柱長(zhǎng)軸為66 m左右；異常區(qū)E2位于測(cè)點(diǎn)起始線310 m～470 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定異常區(qū)由預(yù)測(cè)其他地質(zhì)構(gòu)造或斷層F2影響所致；異常區(qū)E3位于測(cè)點(diǎn)起始線530 m～620 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定異常區(qū)由預(yù)測(cè)陷落柱X2影響所致，預(yù)計(jì)該陷落柱長(zhǎng)軸為60 m左右；異常區(qū)E4位于測(cè)點(diǎn)起始線740 m～870 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定異常區(qū)由預(yù)測(cè)陷落柱X3影響所致，預(yù)計(jì)該陷落柱長(zhǎng)軸為48 m左右；根據(jù)9105工作面本煤層鉆孔驗(yàn)證情況及鉆探驗(yàn)證情況分析，工作面內(nèi)構(gòu)造暫無導(dǎo)水性。

2.2 9105工作面過無煤區(qū)技術(shù)措施

9105綜采工作面57架～93架處全斷面賦存無煤區(qū)，為確保安全生產(chǎn)，保證工作面順利通過該無煤區(qū)，特制定如下安全技術(shù)措施。

爆破工藝，選用YT-28型風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)與2.0 m六棱鉆桿打眼，采用濕式鉆眼爆破施工，濕式打眼，爆破采用正向爆破。放炮時(shí)采用5架為一組，分組裝藥、爆破。

炮眼布置，根據(jù)揭露巖石情況，厚度<0.5 m，布置一個(gè)炮眼，深度為2.0 m，間距為0.5 m，相鄰的炮眼布置深度為1 m，深度為1.5 m，交替布置；57架～93架炮眼布置呈單排眼(巖層厚度<1 m時(shí))、三花眼(巖層厚度>1 m<1.5 m時(shí))、五花眼(巖層厚度>1.5 m時(shí))布置，底眼間距0.75 m、眼深2.0 m，2個(gè)/架，頂眼間距2.0 m，1個(gè)/架，中部巖石堅(jiān)硬時(shí)布置2個(gè)炮眼，間距為0.5 m，眼深為1.5 m，裝藥量0.6 kg/眼。頂眼仰角30°，底眼距底板0.5 m、俯角53°；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無炭柱厚度情況，適當(dāng)增減炮眼數(shù)量。

裝藥要求，裝藥前用風(fēng)管將炮眼內(nèi)的煤粉或巖粉吹凈，將藥卷按序一次性放入炮眼中，再用炮棍輕輕將藥卷推至炮眼底，不得用力捅、搗藥卷，炮眼內(nèi)藥卷必須彼此密接；根據(jù)要求炮眼長(zhǎng)度超過1 m時(shí)，炮眼封泥長(zhǎng)度不得小于0.5 m；炮眼封泥使用水泡泥，水泡泥外剩余的炮眼部分用粘土炮泥封實(shí)；裝藥后，必須把電雷管腳線扭結(jié)懸空，嚴(yán)禁電雷管腳線、爆破母線與運(yùn)輸設(shè)備等導(dǎo)電體接觸。

爆破母線按標(biāo)準(zhǔn)連接，爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線之間的接頭相互扭緊并懸空，不得與軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、鋼絲繩、刮板輸送機(jī)等導(dǎo)電體相接觸；綜采工作面爆破作業(yè)，爆破母線應(yīng)掛在支架中部，不得掛在支架頂部或底部；只準(zhǔn)采用絕緣母線單回路爆破；爆破母線不得有明接頭，如有破口應(yīng)立即截?cái)嗷蚋鼡Q；爆破前，爆破母線必須扭結(jié)成短路。

2.3 9105進(jìn)風(fēng)順槽超前支護(hù)調(diào)整

9105進(jìn)風(fēng)順槽端頭、超前支護(hù)段，因巷道壓力大，巷道兩幫及頂板位移明顯，影響通風(fēng)行人，為確保工作面的安全，將9105綜采工作面進(jìn)風(fēng)超前支護(hù)方式做出如下調(diào)整。

1) 將超前支護(hù)由原20 m增加至皮帶自移機(jī)尾處，共計(jì)35 m；

2) 用單體柱+柱帽(柱帽不小于規(guī)格300 mm×200 mm×160 mm)替換π型梁+單體柱的原支護(hù)，在替換前必須先將將點(diǎn)柱支設(shè)到位；

3) 將原π型梁南北支設(shè)，調(diào)整為東西支設(shè)且一梁不少于4柱，π型梁排距為0.6 m；

4) 巷道擴(kuò)幫后每排不少于5柱；

5) 9105工作面切巷由工作面端向北2 m范圍內(nèi)將π型梁替換為3 m(直徑不小于160 mm)的木梁支護(hù)，木梁間距0.3 m；

6) 隨著工作面的推進(jìn)，靠近工作面附近的π型梁及時(shí)更換成木梁，保證工作面的正常推進(jìn)。

3 結(jié)語

本文以常順煤業(yè)9105工作面作為研究對(duì)象，在對(duì)9105工作面布置情況、煤層情況、頂?shù)装鍘r性和頂板控制方式分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)9105工作面的地質(zhì)構(gòu)造，提出了9105工作面過無煤區(qū)的技術(shù)措施，并對(duì)9105工作面進(jìn)風(fēng)順槽的超前支護(hù)方式進(jìn)行了調(diào)整，確保9105工作面正常推進(jìn)和安全生產(chǎn)。