N3-12綜放工作面過(guò)地質(zhì)構(gòu)造綜合技術(shù)研究

方 茜，侯林旺

(潞安環(huán)能股份公司 生產(chǎn)辦，山西 長(zhǎng)治 046204)

1 工程概況

常村煤礦N3-12工作面位于N3采區(qū)，東接N3軌道巷，北臨宏旺公司保安煤柱，西臨太長(zhǎng)高速保安煤柱，南臨太行路橋六分公司保護(hù)煤柱。工作面可采長(zhǎng)度585 m，傾斜長(zhǎng)度264.7 m，采用走向長(zhǎng)壁后退式、低位放頂煤、全部垮落的綜合機(jī)械化采煤法。該工作面整體東北高、西南低，為單斜構(gòu)造，平均煤厚5.92 m，局部發(fā)育兩層夾矸，平均厚度0.05/0.15 m，埋藏深度406.9～456 m。工作面采用ZF7000/19.5/38型普通液壓支架172組和ZPG7500/22/36型排頭(尾)架6組(排頭、尾各3組)，共178組。

1.1 煤層頂?shù)装迩闆r

煤層直接頂為泥巖，平均厚度1.46 m，老頂為粉砂巖，平均厚度8.91 m；直接底為粉砂巖，平均厚度1.45 m；老底為中粒砂巖，平均厚度2.02 m。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造情況

該工作面無(wú)線電波透視探測(cè)及現(xiàn)有巷道掘進(jìn)情況顯示：N3-12切眼距軌道巷里幫95.9 m位置(110號(hào)架處)，揭露Fj215正斷層，該斷層走向89.4°，傾向179.4°，落差3.2 m，傾角為65°；N3-12切眼4號(hào)至55號(hào)架揭露有一陷落柱(最厚2.8 m)；工作面推進(jìn)37.6 m時(shí)，在切眼154號(hào)架處揭露Fj221正斷層，斷層走向159.6°，傾向249.6°，落差1.8 m，傾角為45°。為確保工作面安全回采，對(duì)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造制定了相應(yīng)的施工技術(shù)及安全措施。

2 過(guò)地質(zhì)構(gòu)造具體施工方法

2.1 過(guò)斷層時(shí)施工方法

1) 因工作面切眼掘進(jìn)時(shí)揭露Fj215正斷層，回采期間過(guò)Fj215斷層時(shí)，采取漂刀留底煤和破底相結(jié)合的方式，斷層揭露面110號(hào)架往機(jī)尾方向適當(dāng)破底(破底區(qū)域110號(hào)至125號(hào)架)，破底厚度不超過(guò)500 mm；斷層揭露面110號(hào)架往機(jī)頭方向適當(dāng)留底煤(留底煤區(qū)域110號(hào)至95號(hào)架)，留底煤厚度以隨平大溜為準(zhǔn)。

2) 因工作面回采過(guò)程中無(wú)計(jì)劃揭露Fj221正斷層，工作面從130號(hào)架至Fj221斷層面153號(hào)架處逐步漂刀留底煤，斷層揭露面往機(jī)尾方向可適當(dāng)破底，破底厚度不超過(guò)500 mm。

3) 漂刀時(shí)工作面底板往機(jī)尾側(cè)逐漸找平，直至找到斷層下盤(pán)底板，找到下盤(pán)底板后沿底板平推。根據(jù)斷層落差變化情況適當(dāng)調(diào)整過(guò)斷層角度及破底幅度。留底煤段要平緩過(guò)渡，嚴(yán)禁出現(xiàn)臺(tái)階，防止大溜不平損壞設(shè)備。

2.2 過(guò)陷落柱時(shí)的施工方法

1) 根據(jù)陷落柱的厚度和硬度，適當(dāng)調(diào)整破陷落柱區(qū)域厚度，以現(xiàn)掘膠帶巷底板為參照，陷落柱靠機(jī)頭側(cè)適度留設(shè)底煤，放平大溜；陷落柱靠機(jī)尾側(cè)逐步隨平，每架隨平不超過(guò)100 mm。漂刀期間，每刀幅度不超100 mm，保證大溜平緩過(guò)渡，嚴(yán)禁出現(xiàn)臺(tái)階，防止大溜不平損壞設(shè)備。

2) 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)陷落柱厚度超過(guò)大溜起伏±3°且?guī)r石厚度超過(guò)500 mm，機(jī)組無(wú)法割動(dòng)時(shí)，采用放松動(dòng)炮通過(guò)陷落柱區(qū)域，具體放炮工藝流程為：①打眼。打眼采用7655型或其他滿足作業(yè)需求型號(hào)的風(fēng)鉆，D42 mm鉆頭。②打眼位置。煤墻見(jiàn)石頭區(qū)域，取暴露巖體幾何中心。③炮眼深度為1.8 m，炮眼角度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做適當(dāng)調(diào)整，炮眼封泥長(zhǎng)度不小于0.5 m。④炮眼間距為1.5 m。當(dāng)巖石厚度在500～1 200 mm時(shí)，布置1排炮眼，炮眼高度距底板400 mm；超過(guò)1 200 mm時(shí)，巖石厚度每增加400mm，增加1排炮眼，上排炮眼與下排炮眼連線中點(diǎn)對(duì)齊，上下兩排炮眼間距為400mm，以此類推。⑤放松動(dòng)炮采取分區(qū)段進(jìn)行，一次裝藥、一次起爆，每次裝藥起爆區(qū)段不得超過(guò)15m，一次裝藥不超過(guò)20個(gè)炮眼。炮眼深度達(dá)到1.8m時(shí)，最大裝藥量不超2卷；炮眼深度小于1.5m時(shí)，最大裝藥量不超過(guò)1卷。

3 過(guò)地質(zhì)構(gòu)造安全措施

3.1 頂板管理安全措施

3.1.1 正常割煤移架時(shí)的安全措施

1) 機(jī)組割煤時(shí)，支架工緊跟機(jī)組前滾筒超前移架的同時(shí)，跟機(jī)頂溜(確保大溜最小彎曲度)后及時(shí)清理架前浮煤，及時(shí)超前移架管理。

2) 煤墻片幫超前移架后，逼幫板仍無(wú)法有效逼幫時(shí)，采取向煤墻打垂直單體柱蹬大板的辦法管理煤墻，防止造成冒頂事故。

3) 工作面煤墻必須采直割平，考慮過(guò)斷層期間工作面頂板破碎、煤墻片幫現(xiàn)象多，斷層揭露面前后20架采高可適當(dāng)降低200～300 mm，保證機(jī)組正常通行。

3.1.2 工作面處理漏頂時(shí)的安全措施

1) 拉架過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)頂板有漏矸或煤墻滑坡現(xiàn)象，要及時(shí)閉鎖大溜退下機(jī)組，對(duì)煤墻和頂板進(jìn)行管理。

2) 超前移架遵循先易后難、先兩側(cè)后中間封口原則，選擇先拉的支架要盡量減少移架過(guò)程中對(duì)頂板擾動(dòng)，避免造成頂板條件惡化。

3) 移架后仍不能有效護(hù)頂時(shí)，要在支架上挑大板(或抬棚)管理，封死漏煤空間。煤墻仍有片幫趨勢(shì)時(shí)，使用單體柱和大板做好逼幫措施。

4) 當(dāng)工作面出現(xiàn)大面積滑坡、冒頂時(shí)，采取注漿辦法進(jìn)行加固煤墻煤體：在逼幫板正中央，距底板1.5 m處打眼，打眼深度6 m，眼孔直徑為42 mm，打眼角度視現(xiàn)場(chǎng)頂板破碎、煤墻滑坡情況而定。

3.2 瓦斯管理安全措施

1) 煤墻片幫、頂板存在空頂、高冒現(xiàn)象時(shí)，機(jī)組通過(guò)該區(qū)域前必須由瓦檢員測(cè)量頂部瓦斯，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過(guò)0.8%時(shí)，停止割煤，用壓風(fēng)管向該區(qū)域送風(fēng)，直至瓦斯降至0.8%以下，方可恢復(fù)作業(yè)。

2) 機(jī)組內(nèi)外噴霧必須保持完好有效。機(jī)組割石頭前，認(rèn)真檢查內(nèi)外噴霧完好情況，且必須保證水路流暢。若機(jī)組內(nèi)噴霧霧化效果不好時(shí)，應(yīng)在相鄰架次配置灑水管，在割石頭時(shí)，應(yīng)使用灑水管對(duì)截割部位進(jìn)行灑水除塵、降溫作業(yè)，防止產(chǎn)生火花，造成瓦斯事故。

3) 放炮前，對(duì)工作面50 m范圍內(nèi)及軌道巷灑水滅塵，架前、架間浮煤必須清理干凈。放炮區(qū)域下風(fēng)側(cè)30 m處架間噴霧作為凈化水幕在放炮前開(kāi)啟。

4 結(jié) 語(yǔ)

常村煤礦N3-12綜放工作面采用漂刀留底煤、破底和放炮相結(jié)合的方式過(guò)地質(zhì)構(gòu)造，保證了工作面的安全高效回采，減少了搬家倒面次數(shù)，很大程度上緩解了采掘銜接緊張狀況，也為相似條件下的綜放工作面回采提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。