竇允溪(開(kāi)灤能源化工股份范各莊礦業(yè)分公司,河北 唐山 063109)
1.1 工作面概況:
3123 S工作面為開(kāi)灤范各礦業(yè)分公司2014年10月開(kāi)始回采的工作面,該工作面位于三水平南一采區(qū)12煤層,該煤層煤厚3.4-5.2米,平均采高4.0米,煤層傾角10-15°,平均13°,屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層,頂板采用全封閉垮落法控制。工作面采用MG-650/1515-WD型雙滾筒采煤機(jī)截割落煤,采用SGZ-960/1050型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,使用ZY9200-25.5/55型液壓支架支護(hù)頂板。
1.2 斷層地質(zhì)情況:
3123 S工作面在回采過(guò)程中,從運(yùn)道揭露落差5.5m的F3斷層,F(xiàn)3斷層從運(yùn)道延伸至風(fēng)整道,貫穿個(gè)工作面。斷層走向207°,傾向297°,傾角55-72°,工作面平均每推進(jìn)1m斷層面向上延伸0.84m。
目前主要采用的方法有以下幾種:
2.1 當(dāng)斷層落差小于煤層厚度和綜采設(shè)備的最小工作高度之差時(shí),且斷層附近頂板較為完整時(shí),綜采工作面過(guò)斷層時(shí)除加強(qiáng)工作面支護(hù)外不必采取其它措施,可直接通過(guò)斷層。
2.2 當(dāng)斷層落差大于煤層厚度和綜采設(shè)備的最小工作高度之差時(shí),可采用采煤機(jī)截割頂?shù)装鍘r石通過(guò)斷層,當(dāng)頂?shù)装鍘r層堅(jiān)硬、采煤機(jī)截割不動(dòng)時(shí),則可采用放炮挑頂或下切穿過(guò)斷層。
2.3 當(dāng)斷層落差太大、影響范圍較大時(shí),則核算工作面硬過(guò)不經(jīng)濟(jì)時(shí),一般是另掘開(kāi)切眼工作面進(jìn)行小搬家,如果斷層距盤(pán)區(qū)邊界或工作面停采線(xiàn)不遠(yuǎn)時(shí),綜采工作面就直接躲過(guò)斷層。
3.1 先期準(zhǔn)備工作:
3.1.1 加強(qiáng)工作面設(shè)備檢修工作,特別是液壓支架的檢修工作,保證液壓支架完好,防止過(guò)斷層期間支架出現(xiàn)跑、冒、滴、漏、串液現(xiàn)象,特別是電液控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保過(guò)斷層期間頂板控制;
3.1.2 加強(qiáng)工作面頂板的控制,采取工作面聯(lián)金屬網(wǎng)的方法控制頂板,對(duì)于斷層附近區(qū)域采用聯(lián)雙層金屬網(wǎng)。同時(shí)加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量,確保支架前移過(guò)程中正常吃網(wǎng)。
3.1.3 調(diào)整工作面的工程質(zhì)量,確保工作面的平、直度,工作面過(guò)斷層前和過(guò)斷層期間,將采高控制在3.5m左右,防止出現(xiàn)超低、超高回采。
3.2 過(guò)F3斷層施工方法:
3.2.1 需要根據(jù)斷層的落差、工作面的采高、滾筒的截深、刮板輸送機(jī)的寬度等因素綜合考慮,需要在揭露斷層對(duì)工作面進(jìn)行調(diào)整。3123S工作面使用的MG-650/1515-WD型雙滾筒采煤機(jī)滾筒截深0.8米,SGZ-960/1050型刮板輸送機(jī)寬度1.3米,所以控制面溜的起漂高度為每進(jìn)一刀飄溜子100mm。由于受到運(yùn)道巷道限制,10組以下沿運(yùn)道順槽回采,并如意保證面溜的平直度,10-30組在揭露斷層前20米開(kāi)始漂溜子,在控制面溜的上漂角度的同時(shí),保證在斷層揭露時(shí)沿工作面頂板回采。隨著工作面向前推進(jìn),斷層向上延伸進(jìn)工作面后,斷層面以上20組范圍內(nèi)要沿頂板回采,漂溜子降采高,盡量少破底板,視斷層的發(fā)育情況,斷層上盤(pán)可如意破頂板,斷層面向上延后向下找煤,但是注意在此過(guò)程中,溜子角度不宜超過(guò)15°,負(fù)責(zé)采煤機(jī)行走困難,容易造成采煤機(jī)損壞。
3.2.2 在頂板控制方面,工作面下機(jī)頭受斷層影響,在運(yùn)道揭露斷層前,下機(jī)頭托頂板回采,采取打液充錨桿的方式進(jìn)行,液充錨桿每組支架打2-4根,錨桿要打在支架前梁上方,上扎15°保證支架升起后能將其托住,高度不得低于支架前梁,三角區(qū)可以在順槽打錨桿加強(qiáng)頂板控制。
3.2.3 在過(guò)斷層期間,工作面破頂、底板矸石較厚,根據(jù)巖石的特性,當(dāng)巖石普氏系數(shù)f〈4時(shí),可采用采煤機(jī)直接割巖,但采煤機(jī)牽引速度應(yīng)適當(dāng)減小;當(dāng)巖石普氏系數(shù)f〉4時(shí),采煤機(jī)直接割不動(dòng)時(shí),先采取打眼響震動(dòng)炮的方法進(jìn)行震動(dòng)后,再用采煤機(jī)截割。打眼響炮時(shí)炮眼呈單排眼、三花眼或五花眼布置以保證其爆破效果。但是在響炮前,要將響炮影響范圍內(nèi)的電纜、小線(xiàn)、管路及支架活柱等易損物品遮擋好,防止崩壞設(shè)備。同時(shí)響炮前,要按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定檢查瓦斯情況,進(jìn)行灑水滅塵工作。
3.2.4 過(guò)斷層期間,移架時(shí)要采取帶壓移架,不得降柱過(guò)多,以防止頂板松動(dòng);另外要縮小割煤與移架的間距,采用追機(jī)移架,以減少空頂面積和時(shí)間。同時(shí),在移架時(shí)為了防止冒頂事故的發(fā)生,移架時(shí)先移頂板完整的支架,并采用支架頂梁上帶3.0米大板方法托住臨架的頂板,然后再移相鄰支架。
3.2.5 在過(guò)斷層期間,同時(shí)要保證泵站壓力和初撐力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)超前和端頭的單體液壓支柱,要保證其初撐力達(dá)到要求,對(duì)工作需要撤下的支柱要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)支。
因此,綜采工作面過(guò)斷層時(shí)主要把握住關(guān)鍵問(wèn)題:(1)選擇合理方法,使工作面順利通過(guò)斷層帶,以減少設(shè)備的損壞和工作面過(guò)斷層的時(shí)間;(2)加強(qiáng)頂板管理,盡量減少頂板的冒落,以保證人員和設(shè)備的安全。
[1]馮林楊.綜采工作面快速過(guò)斷層方法淺析[J].山東煤炭科技,2012(3),150-152.
[2]楊利軍.綜采工作面過(guò)大落差斷層技術(shù)經(jīng)驗(yàn)談[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)2014(6),118-120.