3304 工作面快速推過落差10m 的FD34 斷層的研究

馬新偉

（山東濟礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 汶上 272502）

斷層是煤礦生產(chǎn)時經(jīng)常遇到的地質(zhì)構造之一，穩(wěn)定性較差，容易造成頂板破碎、煤壁片幫、采空區(qū)發(fā)火以及瓦斯泄漏等，威脅到采煤工作面作業(yè)人員的生命安全。因此，為有效保障工作面作業(yè)人員的安全，要切實加強對采煤工作面過斷層安全技術方法的研究，為工作面作業(yè)人員提供一個良好的作業(yè)環(huán)境，促進煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展。

1 工作面概況

3304 工作面井下位于三采區(qū)下山以北，3302工作面東部（下側(cè)），鄰近3304 工作面布設，開采水平為-650m 水平，開采煤層為3 煤，地面標高為+38.5～ +39.6m，工作面煤層底板標高為-780～ -880m，開采平面積為123500m2。工作面面長（開采）斜距平均190m，正常工作面回采推進長度650m，煤厚平均為7.2m。工作面所處地段煤巖層整體賦存形態(tài)為走向北東、傾向南東的單斜構造，煤層傾角26°～30°，平均28°。

根據(jù)軌道順槽、皮帶順槽及上部3304 工作面回采揭露地質(zhì)資料分析，該工作面回采至軌順14#點前31m、皮順7#點前27m 處將揭露FD34 斷層，預計影響推進距離50m。根據(jù)3302 工作面過FD34斷層的經(jīng)驗，3304 工作面過FD34 斷層采取強行推進的方式。

2 過斷層期間遇到的技術難題

（1）對斷層發(fā)育狀況的了解可能與實際有出入，無法根據(jù)斷層產(chǎn)狀明確提臥刀標準。

（2）頂板管理難度大，斷層影響造成煤體破碎，頂板維護困難。

（3）過斷層期間支架狀態(tài)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)歪架、倒架的現(xiàn)象。

（4）上竄下滑不容易控制，對煤流運輸穩(wěn)定帶來不利影響。

（5）人員需要頻繁進入煤壁存在片幫危險的前部作業(yè)，存在較大安全風險。

（6）根據(jù)計算結果，全面割矸推進長度約10m。過斷層期間煤機需破大量矸石，頂板管理困難，截齒磨損量較大，煤機、支架和運輸機等綜機設備容易受到影響。

3 過斷層期間的解決策略

3.1 斷層產(chǎn)狀的詳細探測

超前探測，提高技術決策的科學性。經(jīng)過多次召開專題會議，地測科制定專門的探測方案。距軌順14#導線點前30m、20m、10m 時，地測科安排專人用全站儀測出工作面標高，根據(jù)實測標高、原探巷標高繪制出剖面圖，根據(jù)實測資料確定合理的提刀方案。

過斷層期間每天召開生產(chǎn)協(xié)調(diào)會議，分析斷層結構、定向和發(fā)展，斷層的影響程度與范圍，研究過斷層技術方案和對策，摸清地質(zhì)條件變化，超前采取措施。每推進5m 對斷層帶探測一次頂?shù)酌呵闆r，以便于及時調(diào)整提臥刀度數(shù)，力求最安全、快速、最有效地過斷層。

3.2 頂板管理的解決措施

（1）因工作面上網(wǎng)地段較多，支架工拉移支架時提高責任心保證金屬網(wǎng)的完好。管理人員加強考核，嚴禁出現(xiàn)插網(wǎng)、刮網(wǎng)和蹭網(wǎng)的現(xiàn)象。如果頂板變好，由工區(qū)進行探煤厚后決定是否撤網(wǎng)子。

（2）需上工字鋼地段和方式由工區(qū)自行根據(jù)現(xiàn)場實際情況決定，以保證工作面頂板和支架狀態(tài)完好為原則，兼顧工作面推進度。例如工作面110#-機尾頂板變好，可以兩刀一上，頂板破碎且支架錯茬處必須抄手一刀一上（具體情況由當班跟班區(qū)長根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)決定），確保工字鋼到主頂梁后可以順利推進。

（3）工作面頂板破碎時及時拉移超前支架，具體拉超前標準嚴格按照生產(chǎn)科下發(fā)的標準執(zhí)行。

（4）針對工作面頂板破碎段，特殊情況下可以注射加固材料，確保頂板穩(wěn)定可控。

3.3 液壓支架傾倒的解決措施

針對回采過程中可能發(fā)生的端頭支架傾倒的問題，需要采用在液壓支架的端頭支架位置斜打單體柱的方式進行支撐。在回采過程中需要對端頭支架進行推拉時，要在支架頂梁的下方進行單體柱的斜打，然后在移架過程中采用擦頂帶壓移架的方式。

針對回采過程中可能發(fā)生的工作面支架傾倒的問題，在進行移架作業(yè)時，首先伸出支架伸縮梁來頂住工作面煤壁，然后按照擦頂帶壓移架的方式進行移架并同時緩慢收縮伸縮梁。這樣此伸縮梁就會對移架過程中支架產(chǎn)生的向采空區(qū)方向的分力進行抵消，而且對工作面支架下滑的作用力進行抵消，從而有效避免支架移架過程中的傾倒問題。

3.4 上竄下滑的解決策略

嚴格要求推移輸送機順序，實行單向推移輸送機；同時，采取動態(tài)打防滑單體的方式來防止前部運輸機下滑；拉移支架時，用小單體調(diào)整支架底座。

3.5 安全管理的重點掌控措施

（1）排定專業(yè)人員進行“四六”制跟班，及時現(xiàn)場指導，現(xiàn)場一切工作以安全為第一要務。

（2）采煤工區(qū)要加強內(nèi)部組織管理，保證工作面按計劃推進。嚴格落實礦各項管理制度，做好措施的傳達與落實，現(xiàn)場操作人員嚴格執(zhí)行好各項安全技術措施。

3.6 其他問題解決策略

設備對工作面的影響與正常推進期間無任何差別，檢修人員要提高責任心，生產(chǎn)班生產(chǎn)過程中要精心操作，強化三機油位、配件的保障。如前部出現(xiàn)回頭煤過載的現(xiàn)象，必須保證及時開停沖底鏈水，煤機配件（齒軌輪、截割軸、截齒等）、三機配件（備用電機減速箱、梅花墊等）、支架一定要保證足夠的乳化液濃度，千斤頂跑冒滴漏要及時處理，否則既影響推溜、拉架又無形中加大材料費的花費。

4 結語

陽城煤礦3304 工作面在通過順面FD34（落差10m）斷層期間，采用平推硬過、加固頂板、調(diào)整好上竄下滑、增加煤矸分裝分運系統(tǒng)等措施，在保障礦井生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下，實現(xiàn)了快速推進和煤矸的分離，保證了煤質(zhì)及經(jīng)濟效益，保障了工作面的安全回采。