綜采技術(shù)通過(guò)地質(zhì)異常區(qū)開采實(shí)踐

笪飛（開灤東歡坨礦業(yè)分公司，河北唐山 064002）

綜采技術(shù)通過(guò)地質(zhì)異常區(qū)開采實(shí)踐

笪飛
（開灤東歡坨礦業(yè)分公司，河北唐山 064002）

煤巖層產(chǎn)生斷層區(qū)域是地質(zhì)應(yīng)力作用較強(qiáng)烈的地方，造成巷道支護(hù)困難、采面壓力大，回采時(shí)煤壁容易劈幫冒頂引發(fā)頂板事故；斷層一般具有導(dǎo)水性和局部導(dǎo)水性，在不明斷層條件作業(yè)時(shí)，特別是采面回采過(guò)程，如果不采取相應(yīng)的安全防范措施，一旦遇到導(dǎo)水?dāng)鄬樱瑪鄬铀?、地表滲水及與斷層相通的積水區(qū)的水就會(huì)沿?cái)鄬訋нM(jìn)入工作面造成水災(zāi)事故；本文針對(duì)地質(zhì)異常區(qū)造成煤層厚度變化、隱含構(gòu)造、頂板破碎等問(wèn)題，分析其對(duì)回采作業(yè)產(chǎn)生的危害，提出了相應(yīng)的對(duì)策及防范措施。

地質(zhì)異常 頂板 破碎區(qū) 綜采

1　工作面概況

東歡坨礦3093工作面位于-690水平中央采區(qū)南翼9煤層，工作面走向長(zhǎng)1787m，平均傾斜長(zhǎng)143.7m。煤層厚度1.3～3.4m，平均2.7m，煤層傾角18～21°，平均20°。煤層較穩(wěn)定，局部有0.1～0.2m夾矸，光亮型，結(jié)構(gòu)松散，呈粉末狀。采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化采煤，頂板管理采用自然垮落法，沿底回采，一次采全高；工作面采用MG200/500-AWD型電牽引采煤機(jī)及SGZ730/400型中雙鏈刮板輸送機(jī)完成煤的破、裝、運(yùn)；工作面安裝ZY4800-13/32型液壓支架92組，機(jī)頭、機(jī)尾安裝ZYG4800-13/32型過(guò)渡液壓支架6組。

1.1水文情況

煤9頂?shù)装宕嬖谏皫r裂隙水，回采過(guò)程中出現(xiàn)砂巖裂隙水；上方為2089下采空區(qū)，斜上方為2089采空區(qū)，兩個(gè)采空區(qū)均不存在積水，但2089和2089下分別存在0.5m3/min與1.1m3/min的動(dòng)水。

1.2地質(zhì)構(gòu)造

工作面在掘進(jìn)期間僅實(shí)際揭露1條斷層3093-1，該斷層造成巷道割底板過(guò)多。采面內(nèi)存在6條正斷層，其中DF8為三維地震控制，3093-5、3093-6、3093-7、3093-8為2089下采面實(shí)見，在本煤層為推測(cè)位置。

1.3地質(zhì)異常區(qū)

采用WKT-E型無(wú)線電波坑道透視儀，選用穿透距離相對(duì)較小的而精度較高的1.5MHz頻率，利用定點(diǎn)掃描法進(jìn)行探測(cè)，經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，圈定三處較為集中的影響區(qū)域，分別為1# 頂板破碎區(qū)、2# 頂板破碎區(qū)、3# 斷層影響區(qū)。

2　地質(zhì)異常區(qū)危害分析

由于斷層及隱伏地質(zhì)構(gòu)造的存在，影響回采效率，造成設(shè)備損耗加大，并嚴(yán)重影響回采作業(yè)安全。煤巖層產(chǎn)生斷層區(qū)域是地質(zhì)應(yīng)力作用較強(qiáng)烈的地方，造成巷道支護(hù)困難、采面壓力大，回采時(shí)煤壁容易劈幫冒頂引發(fā)頂板事故；另外，斷層一般具有導(dǎo)水性和局部導(dǎo)水性，在不明斷層條件作業(yè)時(shí)，特別是采面回采過(guò)程，如果不采取相應(yīng)的安全防范措施，一旦遇到導(dǎo)水?dāng)鄬?，斷層水、地表滲水及與斷層相通的積水區(qū)的水就會(huì)沿?cái)鄬訋нM(jìn)入工作面造成水災(zāi)事故；斷層帶也是氣體的通道，當(dāng)采掘工作面遇到斷層，而斷層又與瓦斯集聚區(qū)或采空區(qū)有害氣體相通，有毒有害氣體就會(huì)沿?cái)鄬悠扑閹нM(jìn)入工作面，引發(fā)瓦斯或中毒事故。

3　采取的主要措施

3.1上、下出口的管理

施工方法：超前支護(hù)采用超前替板與滯后回棚子相結(jié)合的方法，即先替回采面?zhèn)鹊陌虢嘏锪汉团锿龋瑴蠡亓硪粋?cè)的半截棚梁和棚腿；采面回采到距棚子0.8～1.6m時(shí)，替回半截棚梁和棚腿時(shí)，采取先替后回，替回棚子時(shí)嚴(yán)禁大拆大回，只允許提前回一架?；爻非?，先在欲回支架棚擋間靠煤壁側(cè)使用3.0m或2.4m的方木打好傾向板；替板工序：替板使用3.0m或2.4m方木。替板時(shí)使用風(fēng)鎬向巷幫找規(guī)格，保證采面?zhèn)却蟀迮c末組支架搭接量不小于400mm；所有交叉點(diǎn)位置打好單體住，柱頭用不小于16#鉛絲與板梁栓牢；出口超前20米范圍使用單、雙排單體柱加強(qiáng)支護(hù)。

3.2頂板出現(xiàn)淋水時(shí)處理對(duì)策

煤壁出水：首先確認(rèn)是否有煤壁突水的征兆，若不是突水，則在涌水地點(diǎn)以下較平緩地段，在架腳與溜子之間并盡可能的延伸到溜子下部用袋子磊好擋水閘，盡量不讓煤壁水流入面溜；巷道底板涌水和頂板淋水：若是頂板涌水或是頂板淋水較大的話，同時(shí)伴隨頂板破碎、底板較軟等特殊情時(shí)，首先及時(shí)在較平緩的地方留出足夠的空間，用袋子做好臨時(shí)水窩，水窩內(nèi)下好滑管，并立即將滑管和溜子插幫鎧裝管連接好，鎧裝管一直延伸到下幫水溝內(nèi)。要求滑管處安排專人負(fù)責(zé)清挖，防止堵塞；拉架子時(shí)最后拉水窩處，先將水窩處架子讓開，機(jī)組再走一步后，最后將水窩處架子拉完后，及時(shí)恢復(fù)水窩；在面溜機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)尾處碼好擋水袋子，嚴(yán)禁水進(jìn)入轉(zhuǎn)載里；將采面溜子兩側(cè)的眼用堵堵上，防止出現(xiàn)拉循環(huán)水的現(xiàn)象。

3.3過(guò)斷層施工管理

工作面過(guò)斷層期間必須備齊備足木料、單體柱及金屬網(wǎng)；工作面過(guò)斷層期間沿頂回采，工作面采高控制在2.4～2.8m范圍，以減少割矸量；過(guò)斷層影響區(qū)時(shí)適當(dāng)降低采高，保證機(jī)組通過(guò)的前提下，隨斷層的發(fā)展適當(dāng)上漂溜子（每刀不大于100mm），確保工作面由上盤如意進(jìn)入下盤；過(guò)斷層影響區(qū)期間，機(jī)組司機(jī)要降低機(jī)組牽引速度，支架工及時(shí)追機(jī)移架，并及時(shí)伸出伸縮梁和護(hù)幫板支護(hù)好頂幫，移架時(shí)采取帶壓移架的方式進(jìn)行。伸縮梁頂不到煤壁時(shí)，必須網(wǎng)下架前挑3.0m方子木或半圓，控制好頂板；當(dāng)工作面矸石較硬，機(jī)組進(jìn)刀嚴(yán)重受阻時(shí)，提前進(jìn)行響震動(dòng)炮。

3.4有害氣體防治措施

工作面上隅角最后一棵單體柱柱頭處掛好便攜式瓦斯報(bào)警儀，并開啟儀器處于檢查狀態(tài)；上出口備一塊風(fēng)帳，若瓦斯超過(guò)0.4%時(shí)，掛好風(fēng)帳，防止瓦斯超限。如瓦斯超過(guò)報(bào)警值0.8%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)班長(zhǎng)要立即停止工作面生產(chǎn)并向調(diào)度室匯報(bào)；使用好瓦斯傳感器，瓦斯傳感器懸掛距工作面上出口不大于10m及工作面回風(fēng)巷開口10～15m處，距上頂不大于300mm，距煤壁不小于200mm，吊掛在巷道中間，保護(hù)好并及時(shí)外倒；機(jī)組司機(jī)隨身攜帶好瓦斯報(bào)警儀隨時(shí)檢測(cè)工作面割煤時(shí)的瓦斯?jié)舛?，若發(fā)現(xiàn)瓦斯超限時(shí)，立即停止作業(yè)。

4　結(jié)語(yǔ)

從3093工作面通過(guò)地質(zhì)異常區(qū)開采實(shí)踐中，通過(guò)有效控制頂板，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為今后復(fù)雜地質(zhì)條件綜采技術(shù)安全高效開采提供了借鑒。

笪飛（1969-），男，滿族，大學(xué)本科，采煤工程師/注冊(cè)安全工程師，現(xiàn)任開灤東歡坨礦業(yè)分公司綜三隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)。