綜采工作面過大落差斷層技術

摘要：112201綜采工作面是該礦在2-2煤層中布置的首采工作面，在112201綜采工作面掘進過程中共揭露四條斷層，回采首先遇到DF22正斷層。文章主要總結了該礦順利通過DF22斷層的施工方法及采取的措施，對綜采工作面過大落差傾向斷層提供借鑒經驗和技術措施，取得了良好的經濟效益，為綜采工作面高產高效提供了保障。

關鍵詞：綜采 大落差斷層 割頂底法

1 DF22斷層簡介

DF22斷層與工作面斜交橫穿整個工作面。傾向方位角110～135°，傾角58～71°。落差由西至東變化不大，斷層在風巷落差5.4m；在機巷揭露落差7.8m。（見圖1工作面平面圖）

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圖1 工作面平面圖

2 工作面三機配套

112201綜采工作面安裝169部ZY7800/22/45型液壓支架，使用MG750/1920-WD型采煤機，使用SGZ1000/2×1000刮板運輸機。

3 過斷層方案確定

3.1 割頂底法

由于2-2煤頂底均為粗砂巖，頂底板巖石堅硬程度相當，故采用割頂底板法通過斷層。此方法采煤機既割上盤頂板又割下盤底板。

3.2 理論計算

①假設DF22斷層落差為H，割巖石長度為L。

則有：L=■；H=N■a

式中：L為割巖石長度。

H為斷層落差，取H=7.8m。

N為割巖石段支架的數量（N取整數）。

a為支架側護板高度，a=485mm。

θ為設計刮板運輸機在斷層影響段抬起的傾角。

依據以上公式計算出：

N=■=■=24.13；取N=25

L=25×1.75=43.75≈44m

②依據三角函數關系可計算出θ的值，從而取得理論上在斷層影響區刮板運輸機合理傾角值。

sinθ=■=0.177

反算出θ為11°，依據工作面風機兩巷的高差，工作面本身傾角為6.5°。所以在斷層影響段工作面刮板運輸機在18°為最宜。

③根據112201綜采工作面使用刮板運輸機的技術參數，刮板運輸機垂直彎曲度為3°，由于刮板運輸機在起坡和落坡的軌跡是曲線，所以在進入斷層影響段大于6架采煤機必須開始抬底，同樣采煤機通過斷層影響段后在6架內必須全部進入煤層。

④由此得出以斷層面為界往下端頭方向19架開始起坡，割過6架后進入斷層影響區以18°坡度割巖，在斷層面往上端頭方向13架開始變坡，割過6架后必須進入全煤層割煤。

4 過斷層采取的措施及注意事項

過斷層采取的措施：

①依據工作面設備的適應情況，工作面在斷層影影響段將采高控制在3000mm為宜。

②采煤機割煤后，滯后割頂滾筒1-2架超前移架支護頂板，支架必須接實頂板，支架初撐力必須達到24MPa以上。

③在斷層面處的破碎帶，漏頂嚴重時采用木板梁剎頂，并用枕木、單體支柱配合液壓支架在架前架棚，有效控制頂板。

④放小震動炮助采，為了減少設備損耗，在回采過程中對堅硬巖石進行松動爆破，（見圖2炮眼布置三視圖）

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圖2 炮眼布置三視圖

爆破參數（見表1爆破參數表）

表1 爆破參數

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⑤加強上下端頭管理。上下端頭推至斷層面附近5m范圍內要加強頂板管理，增設“一梁二柱”支護頂板。

⑥調整偽斜開采。本工作面采用單向割煤方式，采用割三角煤方式斜切進刀，由于過斷層期間工作面傾角增大，考慮到由于刮板運輸機自身重力使刮板運輸機下滑，所以在過斷層期間，下端頭始終超前上端頭30m為宜。在回采過程中發現刮板運輸機有上竄現象時，及時調整支架，防止刮板運輸機上竄嚴重影響生產。

⑦嚴格堅持從下往上推移刮板運輸機，生產過程中采煤機司機在下端頭割煤（巖）時要控制好割底量，保證刮板運輸機和轉載機搭接合理。

5 總結

DF22斷層是該礦生產過程中遇到的第一個斷層，過斷層期間采取了一系列有效措施，嚴格控制斷層影響段回采傾角，減少了割巖量。該礦順利通過DF22斷層，不僅在生產中得到了很好的效益，而且為該礦以后順利通過斷層提供了技術和經驗借鑒。