高檔普采工作面過斷層技術(shù)探討

高檔普采工作面過斷層技術(shù)探討
摘要：本文結(jié)合35405、35404工作面開采經(jīng)驗(yàn)，分析了高檔普采工作面過斷層的開采技術(shù)。高檔采煤工作面過斷層的安全十分重要，通過對(duì)35405、35404采煤工作面斷層存在方式及危害的分析，總結(jié)了過斷層的經(jīng)驗(yàn)、方法，尋求高檔采煤工作面過斷層的安全技術(shù)。
　　關(guān)鍵詞：工作面;順面斷層;安全;技術(shù)
　　隨著南冶煤礦礦井開采深度的不斷增加，工作面開采的地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，工作面過斷層開采技術(shù)已成為必須研究的課題。采煤一區(qū)長(zhǎng)期開采四層煤，積累了一定的四層煤過斷層經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)加以總結(jié)。
　　35405、35404兩個(gè)工作面都是比較典型的過順面斷層的工作面，使用的都是DY-150型，單滾筒。
　　1、35405工作面及35404工作面頂板狀況分析
　　從兩個(gè)工作面的煤巖層綜合柱狀圖來看，兩個(gè)工作面的頂板極為相似。其共同點(diǎn)為：
　　(1)所采煤層都是四層煤；
　　(2)工作面基本頂是灰白色中砂巖，直接頂是灰色粉細(xì)砂巖，硬度都較高f=4以上。
　　(3)工作面煤層之上局部有偽頂。
　　所謂斷層，斷層是指巖體沿破裂面兩側(cè)發(fā)生顯著的相對(duì)的位移的斷裂構(gòu)造，斷層的位移量有大有小，小著僅有幾厘米，大著可達(dá)數(shù)千米。斷層面兩側(cè)的巖層和巖體稱為盤，若斷層面是傾斜的，位于斷層表面上側(cè)的部分稱為上盤，位于斷層面下側(cè)的部分稱為下盤。斷層可分為正斷層、逆斷層、平移斷層。
　　在這里我們重點(diǎn)介紹一下，斷層走向同工作面煤壁夾角小余150的情況下，工作面的開采技術(shù)。我們這里介紹的均為正斷層。落差在1.2～1.5m，兩工作面的煤層厚度2.2～2.5m。
　　2、過斷層開采頂板及煤層變化特征
　　從這兩個(gè)工作面的過斷層時(shí)頂板及煤層變化情況總結(jié)，過斷層開采工作面有以下特征：
　　(1)工作面頂板變的較為破碎，頂板局部出現(xiàn)凹凸?fàn)睢?BR> 　　(2)煤層松軟，有明顯擠壓揉搓現(xiàn)象。
　　(3)工作面頂板壓力明顯增加，支柱鉆底、三用閥卸載閥開啟。
　　(4)頂板下沉量增加，工作面煤壁片幫，滑落。
　　從它的這四個(gè)特征可以看出，過斷層開采時(shí)重點(diǎn)加強(qiáng)礦壓觀測(cè)提前預(yù)報(bào)及頂板支護(hù)。
　　3、過斷層技術(shù)分析
　　針對(duì)過斷層開采的技術(shù)特征，結(jié)合我們開采35405、35404工作面的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)過斷層開采作如下總結(jié)：
　　3.1合理的工作面頂板控制設(shè)計(jì)：
　　頂板控制設(shè)計(jì)目標(biāo)可以概括為4個(gè)字：安全、經(jīng)濟(jì)。35405工作面及35404工作面正規(guī)支柱柱距為0.6m，排距1.0m，支護(hù)密度1.67根/m2
　　支柱實(shí)際工作阻力的確定：
　　RT=kg×kz×Rb=0.95×0.95×25×9.8=221(kN)
　　式中：Kg：支柱工作系數(shù)，取0.95;
　　Kz：增阻系數(shù)，取0.95;Rb：支柱額定工作阻力；
　　合理支護(hù)密度的確定：
　　N=Ps/Rt=332/221=1.50(棵/m2)
　　按照本面選取的支護(hù)強(qiáng)度和支柱的實(shí)際工作阻力，計(jì)算出合理支護(hù)密度為1.50棵/m2。由計(jì)算可知，工作面實(shí)際基本支護(hù)密度大于合理支護(hù)密度。
　　3.2提高支柱初撐力
　　3.2.1提高支柱初撐力可以有效防止頂板發(fā)生游離
　　如果支柱的初撐力小，由于斷層處頂板發(fā)生斷裂，基本頂會(huì)在自重及上覆巖層的重量下發(fā)生滑移，而導(dǎo)致摧跨型冒頂事故，造成重大的人員及財(cái)產(chǎn)損失。提高支柱初撐力，使支柱初撐力不僅能承受基本頂?shù)闹亓浚夷軌蚴够卷斁o貼上覆巖層，讓其間的摩擦力足夠阻止下位巖層下滑。
　　3.2.2支柱初撐力低的原因：
　　支柱初撐力小，有兩方面的原因：一是支設(shè)時(shí)沒有按要求施工，沒有達(dá)到應(yīng)有的初撐力，或是把支柱支設(shè)在浮煤上，而使支柱達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；另一個(gè)是由于支柱失效，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
　　3.2.3提高支柱初撐力的方法及優(yōu)點(diǎn)：
　　(1)軟底或留有底煤時(shí)支柱要穿鐵鞋，穿鐵鞋后，支柱鉆底超過100mm時(shí)，要在鐵鞋下墊木鞋或竹笆。
　　(2)支柱支設(shè)要到硬底不可支設(shè)在浮煤上。
　　(3)加強(qiáng)支柱的二次注液。
　　用提高支柱本身的初撐力來解決單體支架的穩(wěn)定問題，不僅能防止在斷層處造成推跨型冒頂，而且又不增加工序，是比較容易被接受的。
　　3.3工作面斷層段使用雙抗網(wǎng)或竹笆背頂
　　斷層處一般頂板較破碎使用雙抗網(wǎng)或竹笆背頂有三個(gè)好處：一、防止頂板掉渣傷人。二、提高頂板的整體性。三、避免了回柱時(shí)的埋柱現(xiàn)象。
　　3.4縮短空頂時(shí)間
　　機(jī)組割頂煤時(shí)，密切觀察頂板狀況及時(shí)支設(shè)臨時(shí)柱或套使П鋼加強(qiáng)支護(hù)。特別是在揭露斷層面時(shí)，應(yīng)停機(jī)停溜，在機(jī)組滾筒后方及時(shí)支設(shè)臨時(shí)柱，并前移此段П鋼。
　　3.5斷層支護(hù)
　　當(dāng)機(jī)組沿工作面傾斜一次性揭露斷層面積較大時(shí)，在加強(qiáng)先揭露盤的支護(hù)下，及時(shí)支設(shè)后揭露盤，斷層落差較大可采用分段炮采，分段對(duì)斷層進(jìn)行支護(hù)，炮采兩個(gè)循環(huán)后在進(jìn)行移溜。揭露斷層段可用見五回二及見六回三。保持人行道暢通。見附圖
　　3.6控制采高使巖層冒落后能超過采高。
　　35405工作面開采時(shí)，采高平均2.2米，由于四層煤頂板較堅(jiān)硬靠巖層自由冒落無法將采空區(qū)充填實(shí)，應(yīng)加強(qiáng)放頂工作確保冒落的矸石能將采空區(qū)充填實(shí)，防止斷層處大塊游離矸石推跨工作面。
　　4、結(jié)論
　　35405及35404工作面開采過程中，形成了一套可靠的過斷層開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。