綜采工作面過斷層技術分析與實踐

神雷雷 霍曉林

【摘 要】斷層是制約礦井安全高效生產的主要地質構造之一，對綜采工作面過斷層技術進行總結，能更好地促進礦井安全生產。文章主要對925綜采工作面過斷層的技術方法、技術措施及安全防護措施進行歸納分析，為類似條件下的回采面過斷層提供了寶貴的經驗借鑒。

【關鍵詞】綜采工作面;斷層;技術措施

【中圖分類號】TD355 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0184-02

隨著礦井機械化程度的不斷提升，綜采工作面在煤礦中的應用日益廣泛，同時由于我國煤炭賦存范圍比較廣泛，綜采面推進時受到諸多地質因素影響，其中斷層對綜采工作高效推進有著顯著影響。斷層根據其結構不同，分為正斷層及逆斷層，當回采工作面前方斷層落差加大時，回采面煤炭不連續，采煤工作面無法直接推進，往往需要另掘切眼，搬家重新布置工作面;當斷層落差較小時，回采面采煤機可以直接從斷層一盤推進到另一盤，不要需再重新開切眼。通常情況下，綜采工作面根據斷層的落差、性質、煤層頂板巖性及破碎程度、煤層賦存條件等因素，可以采取調整回采高度、挑頂、起底、硬過或者跳采方式進行過斷層工作。

1 工程背景

1.1 工作面概況

山西某礦井925綜采工作面已經推進至距離前方6號切眼210 m，距離回風口230 m處，根據地測科前期地質勘探資料，在工作面前方即將出現F7斷層（逆斷層），斷層參數為196°∠26°H=3.3 m，估算會對回采工作面走向50 m，傾向50 m范圍內造成一定影響。為了確保綜采工作面順利、安全平穩地推進過F7斷層，需要對過斷層期間的技術要求及采取的安全技術措施進行分析研究。

925綜采工作面位于II采區，開采9號煤層，煤層厚度為2.4～3.1 m，平均厚度為2.72 m，煤層傾角在14°～20°，平均為18°。該綜采面地面位于礦井工業廣場西南側，地表為采空塌陷區。回采面地面標高為+680～720 m，井下標高為+120～160 m，回采面的東部是礦井工業廣場保護煤柱，西邊為F8斷層，南側是原923回采面采空區，北側為未開采的實體煤。9號煤層具體頂底板巖性如表1所示，925綜采面的位置關系。

1.2 工作面地質情況

925綜采工作面整體地質構造較為簡單，均是在5 m以下的中小型斷層，煤層起伏不明顯，回采巷道掘進期間揭露的斷層參數如表2所示。現階段，925綜采工作面開采遇到的斷層為F7斷層，斷層傾向為196°，傾角為26°，落差為3.3 m。煤礦公司通過對斷層分析，并結合以往過斷層經驗，決定采取以下過斷層措施：將回采面調斜，且回采面緊跟回采巷道進行開采，嚴格禁止出現較大的開采起伏，回采面過斷層期間，上盤可以適當地起底、挑頂。

2 回采面過斷層技術措施要求

在925綜采工作面過斷層期間，為了保證回采工作的安全高效進行，并結合925工作面具體地質、布置情況，設定的具體技術要求如下。

（1）925綜采面的開采推進應緊跟回采巷道的布置掘進，嚴禁出現較大的開采落差，在過F7逆斷層上盤時可以適當地進行起底工作，在過上盤時可以進行破頂工作，在回采面過斷層期間，嚴格對開采的高度進行控制，開采高度最低不應小于2.2 m，最高不應超過2.6 m。

（2）F7斷層為8號煤層斷層，根據礦井地測科的地質勘探資料，對9號煤層開采造成的影響相對比8號煤層小得多。在過斷層期間，上盤范圍內進行上挑、下盤進行起底。上挑及起底工作應當逐步進行推進，一次上挑或者起底的深度不得大于200 mm，以便確保回采面頂、底板的平整，保證回采面設備運行安全。

（3）在回采面布設液壓支架時，支架的機身應與煤壁保持平直，支架的頂梁與煤層頂板接觸良好，液壓支架布置的最大仰斜角度不應超過7°，相臨近的液壓支架不應出現明顯的錯臺或者錯茬，支架不得出現咬架或者擠架，相鄰液壓支架的間距控制在200 mm以內。若液壓支架出現歪架、吊斜或者咬架征兆時，應采取必要措施，以及時對支架進行處理，確保液壓支架的初撐力滿足設定要求，液壓支架的供液壓力應保持穩定，供液管路不應出現漏液情況，出現時及時對管路進行更換。

（4）加強回采面過斷層期間的頂板管理，在移動液壓支架過程中，必須堅持帶壓移架，液壓支架頂梁必須與頂板有較好的接觸，出現頂板空頂時及時采用木板進行填充，確保支架與頂板之間可以實現較好的連接。帶壓移架后，支架的頂梁應與頂板接觸良好，拉架工需要在本架移動前進行操作，在對支架進行升架或者降架過程中，支架周邊應嚴禁其他操作人員進行施工。

（5）加強回采面過斷層期間礦壓的觀測工作，工作面液壓支架的初撐力不得小于25 MPa，工作面回采巷道采用的單體液壓支柱應做到正規有勁，支柱的初撐力不得小于70 kN，且支柱上的防倒掛鉤鏈接良好，防止支柱出現傾倒情況。

（6）在過斷層期間，應做好超前地質勘探工作，采用物探超前，鉆探驗證措施，對斷層附近的瓦斯、水文等情況進行充分掌握，并嚴格按設計的過斷層期間鉆孔布置參數進行鉆孔施工，防止出現安全事故。

3 過斷層期間安全防護措施

（1）采煤機割煤期間，應控制采煤機的推進速度，控制在1.2 m/min以下，采煤機割煤速度過快極易造成采煤機截割部出現故障或者瓦斯涌出過大，同時應采取措施防止出現矸石下落或飛濺傷人情況，確保采煤機內、外噴霧降塵裝置和液壓支架噴霧降塵裝置可以正常使用。

（2）采煤機完成煤炭截割之后，液壓支架的前探梁及護幫板應及時伸出，減少頂板的懸露時間，并對前方煤壁進行支撐，降低煤壁出現片幫可能。在煤壁容易出現片幫或者頂板較為破碎的區域，應采用超前移架措施，防止因為片幫造成頂板出現漏頂。

（3）當采煤機割煤后煤壁端面距離不超過340 mm時，應使用液壓支架的伸縮擋板支撐煤壁，并采用竹笆、木板等將支架間進行嚴密封堵，防止出現更大的煤壁片幫。

（4）加強過斷層期間瓦斯檢測與監控，工作面出現瓦斯涌出異常或者瓦斯超限時，必須停止回采工作，將異常情況立即上報上級管理部門，待采取安全技術措施，確保沒有瓦斯隱患之后，才可以再次進行回采工作，并加強對刮板輸送機后方浮煤的清理工作，確保回采面通風，防止瓦斯超前情況發生。

（5）過斷層期間，應加強對回采前方水文地質探測工作，發現前方水文地質存在異常情況時，現場工作人員應立即停止回采工作，將水文異常情況上報給上級管理部門，待采取相應處理措施之后，再進行回采。

4 結語

通過嚴格地執行925綜采工作面過F7逆斷層時設定的過斷層方式、過斷層技術措施及安全防護措施，925綜采面安全高效地推進過F7斷層，過斷層期間，每天保持5 m的推進速度，保證了礦井高效生產，也為其他礦井綜采工作面過類似斷層提供了經驗借鑒。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]