综采工作面快速过断层技术的实践与应用

综采工作面快速过断层技术的实践与应用

作者：梁旭

来源：《商品与质量·学术观察》2013年第05期

1、引言

随着煤矿开采技术的发展与研究，现代化机械设备及生产技术管理水平的不断攀升，很多煤矿在地质构造十分复杂的条件下，都能实现高产高效。但地质构造存在的影响毕竟给采煤工作面回采带来了不少的麻烦。使原本很简单的工艺流程变得繁琐，从时间、人力、物力上有了更多的付出。

机械化采煤工作面根据构造情况过断层一般有两种做法：

一是采用补送回采巷道的方法重新调整回采工作面长度，适用于断层落差较大的工作面。

二是根据无煤段长度适当调整工作面坡度，达到既能使采煤机运行顺畅，又能最大限度采到煤，采用硬推的方法回采，适用于断层落差较小的工作面。

前一种方法不仅需要投入大量的掘进及维护费用，而且在调整工作面长度后相应的液压支架数量也随之变动，因为运输和回风顺槽都已经达到回采需要所需配备的设备，此时液压支架调出工作要比安装时期要困难得多，停产时间较长，制约了高产高效；

后一种方法虽说在时间上较为合理，但是给煤流截矸系统造成很大影响，不能集中截矸使得煤质大大降低，工作面生产效率幅度降低，最为重要的是过断层时，由于断层带附近受各种应力的影响，顶板破碎极难管理，造成支护困难，给生产工作带来安全隐患。曾多次出现顶板沿断层处冒落现象，因此硬推时的危险性较高。

2、断层带预送巷维护顶板

采取提前预送巷的方法处理断层，不仅可以使工作面过断层时既不影响安全生产，又不影响煤质，有利于工作面高产高效。具体做法是：在断层带中通过预送巷道的方法提前采取有效的支护围岩使其稳定。工作面不断向前推进并与断层预送巷对接后快速通过，形成工作面断层预送巷快速通过技术。由于断层预送巷受到工作面前方移动支撑压力和初次来压与周期来压的持续影响，同时又处于断层破碎带中，其维护比一般回采巷道困难得多。

1）采取预送方式过断层时的落差范围。通过掘进及采煤工作面以往过断层时的实际经验总结，在施工时，巷道宽度L≤6.5m。岩石断工作面坡度（α）控制在20°以内，即断层落差为：H≤L×sin20°≤6×sin20°≤2.05m，见示意图1。

2）预送巷的施工方法。在回采工作面割煤施工前，采取提前施工预送巷，做到提前把断层带岩石掘出并完成支护，在工作面正常回采时，过断层回采就成为过空巷（或者过壁龛），在巷道内提前做好“一梁二柱”支护，并能满足采煤工作面采煤机及其他设备能够正常运行。

3 断层带预送巷道支护

工作面预送巷支护情况除了受到巷道原岩应力、巷道断面形状、围岩性质等影响外，还受工作面动压的影响。当断层预送巷处于工作面前方移动支承压力影响范围之内时，为确保巷道支护完整、稳定，必须根据压力影响程度进行加强支护。

1）当预送巷处于动压影响之外时，可单一采用锚网支护（为防止采煤机截割时与锚杆擦出火花，可采用具有一定强度的玻璃钢锚杆）。

2）当处于动压影响之内时，巷道围岩应力逐渐增大，支护工艺可考虑锚网索联合支护。

3）当采煤机即将割透断层时，工作面基本顶断裂回转动能直接作用于断层预送巷，随着断层预送巷一侧煤壁被割透，断面形状剧变，巷道围岩突然遭到破坏，必要时需要使用单体、π梁加强支护，防止围岩失去平衡垮落。

4、结束语

断层预送巷技术的研究，加快了综采工作面回采速度，提高了煤质，使工作面断层带处围岩达到稳定，避免了顶板大面积垮落，保证了员工的人身安全，实现这一技术的关键因素是断层预送巷的支护技术。因此在生产实践中我们需要深入了解工作面围岩变化情况，及设备运行条件，支护工艺等方面不断完善此项技术。