孟凡彬 李雪冰 任龍 劉萬東




【摘 要】隨著機械化程度提高和開采強度加大,厚煤層的儲量日趨減少,為提高礦井的煤炭資源采出率,延長礦井的服務年限,近幾年來,對薄煤層綜采工藝進行了積極的探索和實踐,實現了安全、高效。
【關鍵詞】薄煤層;綜采工作面;過斷層技術
一、引言
斷層、褶皺是煤礦采煤工作面回采過程中常見的地質構造形態,貴州地區煤層地質條件復雜,構造發育豐富,給采煤工作面正常回采帶來了極大的影響,尤其是薄煤層開采工作面遇較大落差斷層,為確保推采,不得已常常采取工作面搬家、重新開掘切眼,造成煤炭損失,回采率降低、采掘接替工作失調、大大降低了生產效益。某礦薄煤層綜采工作面所含斷層構造較多,在這種條件下過斷層新的研究嘗試,為其它類似地質條件下工作面過斷層提供經驗。
二、工作面概況
某煤礦 工作面回采 14 層煤,煤層厚度 0.70~0.86m,平均 0.78m,傾角 3.0°~10.0°,平均 7.0°,工作面傾向長度 791m,走向長度 138m,采用傾斜長壁后退式采煤法,全部垮落法管理頂板,綜采采煤工藝。
1、頂底板條件
該面傾斜長 130m,可采走向長 604.7m,回采煤層為 14 煤,煤層平均傾角 5°,平均厚度 0.8m,設計采高 1.3m。該工作面頂底板情況見表 1。
2、地質構造
工作面地質構造相對復雜,斷層、褶皺發育豐富,煤巖層走起伏變化較大,根據巷道實際揭露,總共有 11 條斷層,全部為 1m 以上斷層,由于采高只有1.3m,所以落差只要大于 1.3m 時就會造成工作面全巖,給工作面正常推采造成極大影響。如表2:
三、過斷層方案提出
方案一:采用綜采工作面整體撤面搬家、改為炮采工藝的過斷層方法,如圖1 所示。
優點:避免工作面過斷層、材料消耗量少、安全性較高。
缺點:綜采工作面撤面搬家和安裝綜采面約需 1.5 個月,期間工作面沒有產量;撤面后斷層區間采用炮采、調采,調采期間機頭處壓力大,頂板不易管理,同時產量也受到影響;炮采工作面生產期間存在反向運輸、運輸環節多;炮采工作面生產期間工作面通風系統復雜,不利于通風管理;另需施工炮采補切眼。
方案二:采用強推硬過斷層,在推進過程中確實無法推采時,在 14312 補材內適當位置掘進補充材料道作為工作面的出口,工作面與其貫通,貫通后回撤工作面補充材料道至 14312 材料道之間的液壓支架等設備,然后工作面繼續向前推進,如圖2所示。
優點:避免綜采工作面整體搬家撤面,對產量影響小,經濟效益較好,運輸系統、通風系統簡單。缺點:工作面推采過程中需過補充運輸巷、補充材料道;另需掘進一號補材、二號補材共計 149m;工作面斷層處頂板不易管理。綜合考慮,方案二優于方案一,經決定,采用方案二。
四、結束語
斷層是一種較為復雜的地質結構,其作業難度較大,施工方案的確定對整體工程的進行有很大的意義。工作面過斷層施工方案的確定根據不同的情況有著一定的差異,最大程度地與煤礦開采相適應。煤礦開采是當前發展的主要內容,煤礦開采作業的效率與安全是關注的重點。薄煤層在中國煤層中所占比重比較大,且蘊含著豐富的煤炭資源,對薄煤層中存在的問題進行處理具有很大的意義。薄煤層綜采工作面過斷層處理有著很大的優勢,對技術進行靈活應用,不僅有效提高了作業效率,還實現了安全生產,為企業創造更大的經濟效益與社會效益。
參考文獻:
[1] 張義彬.薄煤層采煤工作面過斷層實踐[J].山東煤炭科技,2010,(02).
[2]楊建國.綜采工作面搬家安裝手冊[M].煤炭工業出版社,2010.
[3]邢佑明,邱運來,李方明.薄煤層回采工作面過斷層技術研究與應用[J].山東煤炭科技,2004(04).
(作者單位:雞東縣應急管理局)