按以往的工作經(jīng)驗(yàn),采煤工作面過(guò)落差為煤層厚度一半以上斷層均需跳面搬家,尤其綜采搬家,時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高,對(duì)提高單產(chǎn)水平影響很大。隨著科技的進(jìn)步,新工藝、新材料日臻成熟,并在礦山廣泛應(yīng)用使得綜采過(guò)大斷層不停產(chǎn)搬家成為可能。本文介紹東榮二礦在這方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
一、東榮二礦南翼采區(qū)十七層六面地質(zhì)概況
南翼采區(qū)十七層六面,煤層傾角17°,煤層厚度3.6—4.0m,平均3.7m,面長(zhǎng)205m,局部存在0.4—0.6m厚的偽頂,巖性為灰色粉砂巖及炭質(zhì)頁(yè)巖,直接頂為黑色粉砂巖,堅(jiān)硬致密,煤層硬度中等,節(jié)理較發(fā)育,層理不發(fā)育。本面在回采過(guò)程中將經(jīng)過(guò)3條落差較大的斷層,F(xiàn)1斷層H=1.3m;F2斷層H=1.5-2.5m,局部小裂隙發(fā)育,落差較大,對(duì)回采影響較大;F3斷層H=0.5-2.5m,局部小裂隙發(fā)育,落差較大,對(duì)回采影響較大。
二、過(guò)斷層方案選擇
對(duì)于本工作面的回采有兩種方案:即采取措施過(guò)斷層和跳格搬家。(見(jiàn)圖)
第一種方案是預(yù)留煤底爆破法直接過(guò)斷層,預(yù)計(jì)工期1個(gè)月;第二種方案是在斷層外予掘新切眼,工作面進(jìn)行搬家,預(yù)計(jì)工期1.5個(gè)月。此兩種方案經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上及安全上對(duì)比論證,認(rèn)為第一種方案省工期,不留斷層煤柱,沒(méi)有浪費(fèi)資源,提高了回采率,多出煤5.5萬(wàn)噸。
三、過(guò)斷層工藝
1、回采期間由于工作面頭部先通過(guò)F2斷層,因此根據(jù)斷層性質(zhì)、落差情況,必須在B9點(diǎn)后3米(即提前25個(gè)循環(huán))從1—20號(hào)架子間留底煤降低采高,每循環(huán)留底煤60mm,要求緩慢抬起,21號(hào)以上架子隨之順平、順直,當(dāng)工作面推進(jìn)到F2號(hào)斷層時(shí),溜子頭抬起1.5米,恰好抓住煤層底板,隨工作面推進(jìn)割頂煤,直至抓住煤層頂板。
隨著回采過(guò)程中斷層與工作面相交,煤壁處出現(xiàn)巖石,需放炮處理,從溜子頭部遇到F2號(hào)斷層開始13個(gè)循環(huán)后3580號(hào)支架間開始留底煤,每循環(huán)留底煤60mm,25個(gè)循環(huán)后1—34號(hào)支架進(jìn)入斷層,81號(hào)架子到尾的溜子、架子隨之順平、順直,此時(shí)工作面的斷層落差達(dá)1.6m,隨著工作面的推進(jìn),斷層暴露在工作面長(zhǎng)達(dá)30m,落差最大達(dá)2.5m,此時(shí)要求工作面與斷層相交處抓住煤層頂板,采高控制在2.7—2.8m,保證相交處上、下各有10部架子與上、下方緩慢過(guò)渡,溜子順平順直。另兩條斷層與此方法相同。
2、工作面支架使用可伸縮頂梁支架,在采煤機(jī)割煤后能及時(shí)支護(hù)頂板有效地控制頂板冒落。
3、采用樹脂木錨桿防片幫技術(shù),能有效地控制煤壁片幫,防止片幫造成的支架端面距加大,控制空頂距內(nèi)頂板冒落,使工作面順利過(guò)斷層。
四、幫錨工藝
由于過(guò)斷層期間,工作面正處于上部16層空區(qū)煤柱范圍內(nèi),層間3m,頂板壓力較大,為了防止硬幫煤壁片幫,發(fā)生冒頂事故,對(duì)硬幫煤壁采取了打設(shè)聚氨脂木錨桿進(jìn)行護(hù)幫技術(shù)。其工藝過(guò)程如下:
1、煤壁打眼。在采煤機(jī)割煤前,根據(jù)工作面煤壁的松軟情況,用煤電鉆、煤鉆桿在壓力較大、易冒落、片幫段煤壁上打眼,眼打好后立即安裝聚氯脂藥卷3—4對(duì),將藥卷逐個(gè)刺破后再送入眼內(nèi),然后用煤電鉆帶動(dòng)木錨桿充分?jǐn)嚢?,最后用木楔砸封錨孔。
2、木錨桿規(guī)格:長(zhǎng)1800×28×28mm方材;木楔規(guī)格:長(zhǎng)350mm,大頭直徑為100mm的圓木楔。
3、木錨桿的打設(shè)要在硬幫煤壁里交叉重疊一個(gè)循環(huán)。
應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題:
1、預(yù)留煤底能保證架子到斷層時(shí)與斷層下盤高度一致,不致使架子上臺(tái),從而縮短過(guò)斷層時(shí)間。未進(jìn)斷層前預(yù)留煤底,架子要抓住煤層頂板走,進(jìn)入斷層時(shí),架子要抓住煤層底板走。
2、與斷層交接處架子預(yù)留煤底,但工作面溜子必須緩慢順延,不使溜子出現(xiàn)急彎,保證工作面溜子好使,不出事故。
3、過(guò)斷層期間,架子要保證完好,不出現(xiàn)自動(dòng)泄載現(xiàn)象。否則無(wú)法控制頂板。機(jī)組割完煤后,要及時(shí)拉架,滾筒過(guò)后伸縮梁馬上前伸,防止頂板破碎冒頂。
4、對(duì)硬幫煤壁打設(shè)聚氨脂木錨桿非常必要,能有效地控制煤壁片幫,從而預(yù)防了煤壁片幫后頂板冒落事故的發(fā)生,保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。聚氨脂木錨桿的打設(shè)要及時(shí),不要在冒頂后再打。同時(shí)視煤壁情況眼距控制在1米以內(nèi)最好。
5、幫錨打設(shè)各個(gè)循環(huán)要有交叉現(xiàn)象,即每打一次幫錨夠三個(gè)循環(huán),而在采煤機(jī)割完兩個(gè)循環(huán)時(shí)要及時(shí)打下一排幫錨。打設(shè)幫錨時(shí),兩組藥卷要交替放入,然后用煤電鉆帶動(dòng)木錨桿充分?jǐn)嚢?,并及時(shí)用木楔封好。
五、結(jié)語(yǔ)
東榮二礦綜采工作面使用可伸縮頂梁支架能夠及時(shí)支護(hù)頂板,同時(shí)采取樹脂錨桿防片幫技術(shù)有效控制支架空頂距處冒頂,采取拉底挑頂方法綜采完全順利采過(guò)斷層,擴(kuò)大了綜采儲(chǔ)量,減少了搬家次數(shù)、達(dá)到了提高單產(chǎn)、降低成本的目的。為今后采煤工作面過(guò)斷層提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也拓寬了人們的思路,對(duì)于進(jìn)一步解放思想具有現(xiàn)實(shí)意義,為今后采煤工作面利用更大大功率采煤機(jī)直接割過(guò)斷層打下了基礎(chǔ)。
(作者單位:雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)安泰煤礦)