大傾角工作面成功快速通過復雜地質構造帶

李光輝，李增峰，朱保峰

(新疆焦煤集團2130煤礦，新疆 烏魯木齊 830025)

1 工作面概況

1)新疆焦煤集團2130煤礦24221回風巷S17點(580 m)處及24221運輸巷Z455點(550 m)處頂板出現錯臺，運輸巷Z455以東15 m及回風巷S17點以東10 m范圍內巷道頂、底板走高，運輸巷錯臺落差在2．3 m左右，回風巷錯臺落差在0．8 m左右，預計煤層內沿工作面傾向5 m頂底板標高急速走高，5 m長度后錯臺尖滅，并與工作面10#支架處尖滅，為典型地質褶曲形成的錯臺，錯臺巖性為粗砂巖。

2)24221運輸巷Z455點以西2 m處，出現兩處地質擠壓形成的石梁，一處石梁落差在0．7 m左右，走向長(寬度)1 m，另一處落差在1．1 m左右，走向長(寬度)3．5 m。此兩處石梁與回風巷軸線呈60°夾角，按傾向推斷延伸至回風巷距S16點68 m處，但在回風巷此段未發現明顯錯位，因此，預計在工作面距石梁20 m處，工作面30#支架附近揭露這兩處石梁。運輸巷錯臺及石梁位置示意圖見圖1。

2 設計方案

1)運輸巷過石梁及錯臺方案。

24221工作面采用平刀推進，推進至距錯臺15 m處時，控制1#～3#支架采高為2．9～3 m，當工作面1#支架后立柱推進至距錯臺12 m處時(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 運輸巷錯臺及石梁位置示意圖梁底部鉆過，向前推進3．5 m范圍，工作面開始降刀推進，控制降刀量，每推進1．2 m，割煤降刀0．07 m，1#石梁推進3．5 m距離后遭遇2#石梁，平刀推進，嚴格控制采高為2 m，其后保持采高2．0 m推進至錯臺，當溜槽推進至錯臺下時，自此處向前推進15 m范圍，每推進1．2 m，就需割煤提刀0．1 m(即一刀提刀0．1 m后，平刀推進一刀)，工作面溜槽提升0．1 m，支架后立柱推進至錯臺處時，因向前3 m距離內頂板急速走高，坡度為22°，此處急速將工作面偽斜調整增大2°(即溜子機頭段超前機尾段多推進3 m)，自此每推進一刀將支架高度伸高15 cm，偽斜調整完后，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，坡度大約為7°，每推進0．6 m，支架高度增大2 cm(根據頂板提升高度保證有效接頂為準)。12 m范圍推進完成后，1#～3#支架采高控制在3．1 m左右，并能夠有效接頂。

2)回風巷過錯臺方案。

按工作面現在偽斜16°推斷，回風巷較運輸巷先遭遇錯臺，當回風巷推進至距錯臺位置5 m位置處時，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至錯臺下后，繼續向前推進時將支架采高升高至3 m左右范圍，保證支架過錯臺后支架有效接頂。

3 通過錯臺、石梁遇到問題及處理方案

1)支架防倒方案。

當支架拉移至錯臺處時，為防止支架傾倒，在運輸巷下幫與1#支架之間使用4．5 m的單體柱將支架支撐住。若4．5 m單體柱長度不夠時，使用加長型單體柱進行支撐。推進過程中將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，使用30型鏈條進行連接，以增加支架的整體穩定性。

2)溜槽上漂處理方案。

當溜槽上漂嚴重，采煤機無法通行時，對溜槽進行強行提溜作業。提溜時，每5組支架使用防倒缸配合30型鏈條對溜槽進行提升。每次進行提升作業時，3組提升裝置同時進行提升。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規格為500mm×200mm×200mm的枕木，在枕木靠下側底板上打地錨對枕木進行固定。

3)特殊地段上幫超前支護方案。

超前錯臺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，在底板鋪設枕木進行支護。錯臺處頂板走高處，上幫高度較高，需打木點柱配合木背板、木楔對頂板支護。見圖2。

圖2 錯臺處上幫特殊地段超前支護示意圖

4 效果檢驗

按照上述方案，施工區隊提前3天通過了此處大錯臺及石梁，不但保證了安全，還為完成生產任務節約了時間，按照每天生產2 000 t原煤計算，3天生產6 000 t(洗出率60%)，每噸精煤按1 800元計算，共為該礦盈利3 600×1 800=648萬元。

5 結束語

1)針對不同的工作面地質構造，要有不同的解決方案，必須達到施工方案隨地質條件變化而變化，做到施工工程細化。

2)避免了通過地質構造帶時發生倒架、死架、冒頂等現象，提前了工期，節約了生產時間，給礦井創造了可觀的經效益。

［1］ 王星亮．煤礦機械化開采［M］．北京：化學工業出版社，2008：146－148．