大倾角薄煤层综采工作面过断层破碎带技术实践

大倾角薄煤层综采工作面过断层破碎带技术实践摘要：针对军城煤矿综采工作面推进过程中过大倾角仰采和断层破碎带段，出现的大面积漏顶现象，通过采用支架打地锚、搭木垛及施工支护锚杆进行推采，短期完成托夹矸，通过条件复杂地段的难题，提高了工人工作时的安全系数和推进速度，为此类地质条件下的综采工艺提供了新的手段，具有很强的实用意义和推广价值。

关键词：军城煤矿漏顶安全技术

1 工作面概况

11205工作面位于军城矿井西翼一采区，-425西翼轨道大巷西南，北部为F3断层，西部为南陈断层。开采水平为-425?m，工作面标高-420～-530?m。工作面走向长度900?m，倾向宽162?m。工作面掘进过程中共揭露断层18条，其中正断层5条，逆断层2条，落差大于1.5?m的有1条。工作面采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，采用MG250/560-WD1型双滚筒采煤机割煤，一次采全高，SGZ730/320刮板输送机配合SZB620/40T转载机及1部皮带输送机运煤。所采煤层为12下煤，为较稳定煤层，煤层结构简单，煤层倾角0～35?°。工作面下部煤层倾角较大。平均厚度1.3?m，倾角5～28°，平均厚度15?°左右。直接顶为0.5～1.9?m厚的泥岩（夹矸）、0.4～0.5?m 厚的12上煤，老顶为七灰，直接底为八灰。

2 漏顶情况

工作面在推进460?m时，受地质条件影响，全面由俯采变变为仰采，下段长约50?m角度达到25～28?°，并有一条落差1.5?m的断层伴随工作面推进，直接顶夹矸大部分冒落，造成工作面液压支架不接顶，给移架、推溜工作带来极大困难，如采用传统的架上打木垛或架上挂单体液压支柱的方法无法从根本上解决移架推溜问题，根据现场实际，决定采用支架打地锚、搭木垛及施工支护锚杆进行回采、托夹矸。

3 施工方案

（1）首先对不接顶的个别液压支架施工地锚进行固定，其余液压支架使用侧护板打紧，移架时先移未进行固定的液压支架，最后移被地锚固定的液压支架，然后将刮板输送机依次推移到位，再施工下一循环的地锚。

（2）由端面距不大于0.5?m的地方（需要托夹矸的地段）开始对煤壁、泥岩夹矸进行锚网支护，通过追机移架方式及时支护顶板，移架时必须将菱形网顺平铺设在液压支架顶梁上方，并依次支护泥岩夹矸。

（3）待液压支架顶梁全部托住夹矸后，必须保证液压支架初撑力不小于24?MPa。

4 施工方法

1）施工地锚

（1）为了保证移架、推溜达到规定循环距离（0.6?m），需要在液压支架固定孔内施工地锚眼，使用18×1000?mm全螺纹锚杆，每根锚杆配CK2550树脂锚固剂1卷，托盘为正方形，规格为长×宽=150×150?mm，用8?mm厚钢板压制成弧形。

（2）根据液压支架的空顶数量每隔3～5架使用一组地锚，一组地锚2根锚杆。相邻液压支架通过打开侧护板依次挤紧。

（3）打眼时在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后，将眼内的岩渣、积水清理干净后，方可安装锚杆。

（4）所有树脂锚杆安装时必须边推进边搅拌将锚杆推至孔底，严禁先推进后搅拌，搅拌时间为15～20?s，等待时间为30?s。

2）施工地锚后无法进行移架、推溜时，需要在液压支架顶梁上方施工木垛进行接顶。木垛使用1000?mm×200?mm×200?mm的道木。在液压支架顶梁上方按#型进行支设，木垛位置要在液压支架立柱的正上方为宜。

3）施工护帮锚网

（1）在工作面煤壁侧施工两排锚杆，锚杆眼深2000?mm，间距1000?mm，排距500?mm。

（2）使用MQT-120型气动锚杆钻机打眼，18×2000mm全螺纹锚杆，每根锚杆配2卷CK2550树脂锚固剂，8?mm厚钢板压制成弧形的正方形托盘，长×宽=150×150?mm，8000?mm×1300?mm的菱形网。

5 主要安全技术措施

(1）施工人员必须严格执行

“敲帮问顶”制度，特别是在打眼、支护过程中应随时检查顶、帮围岩情况，及时摘除危岩活煤（矸）。打眼时必须检查好各接头的联接情况，防止风、水管卡脱落造成伤人事故,施工人员严禁带布、线手套。打眼过程中严禁人员站在钻杆两侧，防止钻杆崩断伤人。施工地点上方严禁运转刮板输送机、采煤机或进行推溜、移架操作。打眼施工完后将人行道内的物料码放整齐，保证行人畅通。移架过程中发现有地锚失效，应及时进行补打地锚。

(2）打护帮锚杆眼时，需通过超前移架或支设护身柱等方式确保施工人员在有效的支护下进行作业，严禁空顶、空帮作业。打护帮锚杆眼人员不得少于3人，其中两人负责打眼，一人负责观察顶、帮情况。施工护帮锚杆时，必须由上向下依次施工。护帮菱形网间使用铁丝双股双排扣联接，菱形网间搭接距离不少于0.1m。严禁移架过程中撕网、搓网，造成菱形网损坏的及时进行修补。安装的托盘要与围岩、煤帮接触严密，严禁在托盘后充填木片、碴子等杂物，托盘、螺

母要上紧上牢。

（3）支设木垛时，必须在液压支架前支设好护帮柱。支设木垛人员必须站在液压支架的斜上方，严禁站在液压支架下方或者液压支架前方支设木垛。支设木垛时要缓慢将液压支架降低，使用长把工具将液压支架顶梁上方的煤、矸清理干净，方便接顶。木垛支设完后，要缓慢升立柱，防止木垛歪斜。

6 结语

通过使用该工艺有效解决综采工作面托夹矸仰采过断层破碎带的技术难题，工人施工过程安全有保障，实现工作面正常推采。需要特别指出的是仰采工作面推进过程中一定要想方设法保证支架初撑力，如出现支架初撑力不足现象，如遇老顶来压，顶板压力会大部转移到煤壁，还会造成大范围的片帮现象，加剧漏顶范围的扩展。

参考文献

[1] 张帅胆.禹州矿区薄煤层高产高效开采技术实践与应用[J].中国煤炭,2013(10).

[2] 魏永启.大倾角工作面回采技术研究[J].山东煤炭科技,2013(1).