33上05綜采工作面過(guò)斷層優(yōu)化設(shè)計(jì)

崔 浩，班訓(xùn)海

（微山湖礦業(yè)集團(tuán)有限公司崔莊煤礦，山東 微山 277606）

1 概 況

1.1 工作面情況

33上05工作面是三采區(qū)第七個(gè)工作面，北面是三采區(qū)軌道巷，東面是33上04工作面（已回采完畢），南面是我礦南邊界保護(hù)煤柱，西面是田崗斷層保護(hù)煤柱。33上05工作面為不規(guī)則布置，切眼初始長(zhǎng)度70m，正常回采時(shí)為140m，設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為3上煤層，通過(guò)兩順槽掘進(jìn)地質(zhì)資料分析、超前探數(shù)據(jù)、附近鉆孔和33上04運(yùn)輸順槽掘進(jìn)時(shí)揭露，該工作面范圍內(nèi)3上煤層賦存穩(wěn)定，全區(qū)可采，煤層的厚度在2.80m～5.10m之間，平均厚度4.20m。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)資料來(lái)源根據(jù)33上05軌道、運(yùn)輸順槽實(shí)際揭露、三采區(qū)物探、三采區(qū)已回采工作面和33上04工作面運(yùn)輸順槽實(shí)際揭露及相應(yīng)鉆孔等有關(guān)資料，預(yù)計(jì)有小型波狀起伏。本工作面地質(zhì)構(gòu)造中等，在軌道順槽導(dǎo)E點(diǎn)前8.5m揭露05-1 H=13.0m∠56°正斷層；在運(yùn)輸順槽導(dǎo)4點(diǎn)前31m揭露05-4H=3.0m∠25°正斷層。通過(guò)在軌道、運(yùn)輸兩順槽分別打鉆探明的情況，基本摸清斷層走向，根據(jù)走向和落差預(yù)計(jì)05-1與05-4為同一條斷層貫穿工作面且斷層落差較大為13m，對(duì)工作面回采有較大影響。

2 工作面過(guò)斷層方案

2.1 方案設(shè)計(jì)

由于工作面內(nèi)05-1與05-4斷層落差較大H=0-13.0m，常規(guī)通過(guò)方式困難大、耗時(shí)長(zhǎng)、不利于安全生產(chǎn)和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，為此進(jìn)行過(guò)斷層優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體方案如下：

方案1：工作面回采至運(yùn)輸順槽揭露斷層面，軌道順槽繼續(xù)回采30m后停采，然后整體搬家至提前掘進(jìn)完成的新切眼進(jìn)行回采。新切眼具體位置為：軌道順槽過(guò)斷層后5m，參照與原設(shè)計(jì)停采線平行掘進(jìn)的一條長(zhǎng)為143m的新切眼（如圖1所示）。

圖1 方案1

圖2 方案2

方案2：工作面回采至運(yùn)輸順槽揭露斷層面，軌道順槽繼續(xù)回采30m后停采，然后整體搬家至提前掘進(jìn)完成的新切眼進(jìn)行回采。新切眼具體位置為：以軌道順槽過(guò)斷層后5m，沿?cái)鄬幼呦蚓蛞粭l長(zhǎng)為117m的順槽斜巷，然后沿垂直運(yùn)輸順槽的方向掘進(jìn)45m與運(yùn)輸順槽貫通形成新切眼。（如圖2所示）。

方案3：工作面回采至運(yùn)輸順槽揭露斷層面，軌道順槽繼續(xù)回采30m后停采，在距運(yùn)輸順槽45m（約30#支架）位置沿運(yùn)輸順槽平行方向，掘一條與順槽斜巷貫通的措施巷。然后進(jìn)行摘溜并將其余支架撤出后，措施巷與運(yùn)輸順槽45m范圍內(nèi)繼續(xù)回采至與順槽斜巷貫通，之后通過(guò)增加支架的方式逐漸至正常回采長(zhǎng)度。順槽斜巷具體位置為：以軌道順槽過(guò)斷層后5m，沿?cái)鄬幼呦蚓蛞粭l長(zhǎng)為117m的順槽斜巷，如圖3所示。

圖3 方案3

2.2 方案的選擇

方案2與1相比較：方案2比方案1回收的資源多，為煤礦直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

方案3與2相比較：方案3比方案2回收的資源多，減少了搬家時(shí)間和支架的運(yùn)輸量，不僅為煤礦創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益而且提高了運(yùn)輸支架過(guò)程中的安全性。

為了確保工作面過(guò)斷層期間的安全、高效，減少工作面搬家時(shí)間，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，本著回收更多的煤炭資源，盡可能減少經(jīng)濟(jì)損失的原則，經(jīng)過(guò)對(duì)比、論證，決定采用方案3。

3 巷道斷面及支護(hù)參數(shù)

措施巷及順槽斜巷：采用錨網(wǎng)（索）支護(hù)，矩形斷面，凈寬4.0m，凈高2.8m，凈斷面積11.6m2；頂板采用5根Φ20×2400mm左旋螺紋錨桿配140×140×8mm型托盤(pán)，間排距900×900mm，每孔使用MSK2350和MSZ2350各一塊樹(shù)脂錨固劑，并鋪設(shè)規(guī)格5000×1000mm的菱形金屬網(wǎng)，網(wǎng)格為40×40mm；兩幫各采用4根Φ18×1600mm左旋螺紋鋼錨桿配120×120×6mm型托盤(pán)，每幫鋪設(shè)規(guī)格2500×1000mm的菱形金屬網(wǎng)，網(wǎng)格為40×40mm，間排距900×900mm，每根錨桿用一根MSK2350樹(shù)脂錨固劑；錨索采用Φ17.8×6000mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線配215×215×12mm托盤(pán),沿巷道呈矩形布置，間排距1800×1800mm，每條錨索用1支MSK2350和2支MSZ2350型樹(shù)脂錨固劑，錨固力不小于200KN。巷道正常采用錨網(wǎng)索支護(hù)，加強(qiáng)支護(hù)時(shí)，頂部采用錨網(wǎng)索配合W型鋼帶或條形皮帶進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，幫部采用錨桿配合鋼筋梯進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。

4 應(yīng)用效果

采用方案3通過(guò)斷層，共計(jì)多回收煤炭資源5855m2，平均煤厚4.20m,回采率85%，約多回收煤炭資源20902t，根據(jù)目前煤炭銷(xiāo)售價(jià)格740元，噸煤成本260元計(jì)算，為我礦多創(chuàng)造利潤(rùn)10033萬(wàn)元。同時(shí)，工作面45m范圍內(nèi)繼續(xù)回采，至少節(jié)省出了50%的搬家時(shí)間，盡可能的減少了我礦的經(jīng)濟(jì)損失，為礦井的回采接續(xù)，安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益提供了有力的保障和支持。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文以我礦33上05綜采工作面過(guò)05-1與05-4斷層為實(shí)際案例，由于斷層落差較大（H=0-13.0m），通過(guò)困難大。在此前提下，我礦巧妙利用運(yùn)輸順槽揭露的05-4斷層落差（H=3.0m）小的特點(diǎn)，在距運(yùn)輸順槽45m處掘一條與順槽斜巷貫通的措施巷，不但更大限度的回收了煤炭資源，多創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為搬家節(jié)省了時(shí)間，確保了回采接續(xù)，同時(shí)為綜采工作面通過(guò)同類(lèi)型斷層提供了可以借鑒的實(shí)際案例。