楊陽(yáng)

（汾西礦業(yè) 兩渡煤業(yè)，山西 靈石 031302）

1 工作面概況

雙柳煤礦33（4）13工作面位于三采區(qū)前進(jìn)方向的南翼，東鄰33（4）01工作面、西鄰33（4）15工作面，南部為聚財(cái)塔大斷層。工作面所采4（3+4）#煤層為山西組下段頂部煤層，該煤層區(qū)內(nèi)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)中等至復(fù)雜，含2～3層厚為0.2 m左右的灰—黑灰色泥巖。該區(qū)平均煤層厚度為3.65 m，煤層傾角0°～12°，平均6°。4（3+4）#煤層之上為灰黑色砂質(zhì)泥巖，厚約14.37 m，含砂不均，夾粉砂巖條帶，含植物化石，水平層理較發(fā)育，之上為灰色及深灰色細(xì)粒砂巖，堅(jiān)硬，層面含云母及炭屑，局部節(jié)理、裂隙發(fā)育。煤層頂板局部有一層厚度大約0.3 m的泥巖偽頂。工作面所采3#、4#煤層的煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為38%～40.9%；自燃傾向性等級(jí)為Ⅲ類，不易自燃。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式一次采全高綜合機(jī)械化采煤法，由MG400/940-WD型采煤機(jī)落煤、裝煤，SGZ-880/800型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，ZZ6000-20/42型液壓支架支護(hù)頂板，采用全部垮落法管理采空區(qū)頂板。

2 斷層概況

33（4）13運(yùn)巷A55點(diǎn)北80.3 m處揭露（東側(cè)幫）斷層，影響范圍約7.5 m，A55點(diǎn)北79.5 m處揭露（西側(cè)幫）斷層，影響范圍約7.5 m，頂板比較破碎，以泥巖為主，底板巖性以砂質(zhì)泥巖為主。材巷東側(cè)幫在A36點(diǎn)南10.8 m處和西側(cè)幫在A36點(diǎn)南11.6 m揭露斷層，影響范圍約8.6 m，對(duì)巷道的施工影響比較大。該斷層巷道揭露范圍以砂巖為主，硬度較大，頂板完好。該正斷層產(chǎn)狀要素為：運(yùn)巷N173°∠50°H=1.3 m； 材巷：N169°∠68°H=1.7 m，隨工作面推進(jìn)，工作面由該斷層的上盤逐漸推進(jìn)至下盤，斷層上盤煤層傾角材、運(yùn)兩巷約為6°上山。

3 過斷層方案

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）為減小工作面推進(jìn)時(shí)斷層揭露范圍，根據(jù)斷層產(chǎn)狀工作面設(shè)計(jì)推過斷層時(shí)以運(yùn)巷超材巷7 m的狀態(tài)推過該斷層，則工作面每向前推進(jìn)一刀揭露斷層面約為3 m（2架/刀），工作面最大揭露斷層面約為48 m（32架），故根據(jù)目前工作面實(shí)際需提前調(diào)整工作面兩巷推進(jìn)度至運(yùn)巷超材巷7 m。

（2）待材、運(yùn)兩巷頂部開始揭露斷層面時(shí)，巷道超前支護(hù)內(nèi)頂部鐵餅不進(jìn)行回收，兩巷距斷層面前后各5 m范圍內(nèi)頂板錨索托盤不進(jìn)行回收。

3.2 施工方案

方案一：工作面采用挑頂留底降低采高硬過的方式推過該斷層，割煤時(shí)嚴(yán)格沿頂留底割煤，沿頂割煤時(shí)以材運(yùn)兩巷巷道頂板為基準(zhǔn)，沿材運(yùn)兩巷巷道頂板坡度推進(jìn)，約為6°為確保斷層段仰斜推進(jìn)時(shí)工作面能夠順利過渡，在距運(yùn)巷揭露斷層面10～12 m范圍時(shí)，工作面采用留底降采高的方式逐步向前推進(jìn)，（工作面推進(jìn)時(shí)每刀提高約71mm），工作面最小采高不得底于3.2 m（頂板破碎段最大采高不得超過3.8 m），保證斷層段支架接頂嚴(yán)密，支護(hù)有效。當(dāng)巖石堅(jiān)硬不易截割時(shí)，要縮小煤機(jī)截割深度與截割高度，采用多次截割方式通過斷層巖石段，避免損壞煤機(jī)截齒、電機(jī)及其它設(shè)備。當(dāng)斷層范圍擴(kuò)大，巖石變硬煤機(jī)難以截割時(shí)，采取放震動(dòng)炮配合煤機(jī)截割的方式通過,炮眼間距1.5 m，炮眼深度1.8～2.0 m，炮眼仰斜呈6°布置于煤壁巖層上部，裝藥量每眼不得超過0.6 kg，頂眼眼底距離頂板間距不小于300mm，炮土封滿填實(shí)，必須使用正向裝藥方式，放炮堅(jiān)持使用水炮泥，封口長(zhǎng)度不得小于0.5 m。爆破時(shí)炮眼采用分組裝藥一次起爆，且每次起爆炮眼數(shù)量不超過8個(gè)。

方案二：工作面采用留底降低采高的方式沿上盤頂板向前推進(jìn)，工作面最小采高不得底于2.6 m，隨工作面推進(jìn)若斷層面被揭露時(shí)，從揭露斷層面開始向機(jī)尾延伸24個(gè)支架提前進(jìn)行注漿加固下盤三角區(qū)煤壁，注漿加固煤壁時(shí)注漿眼間距為9 m，仰斜角度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露斷層面傾角進(jìn)行調(diào)整，保證注漿加固范圍為下盤三角區(qū)煤壁，依次類推隨工作面推進(jìn)逐漸將煤壁加固范圍延伸至機(jī)尾推過斷層影響范圍。

注漿操作方法：

（1）在33(4)13工作面空頂支架附近間選擇頂板完好地段每9 m注一個(gè)孔（布孔位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整），注漿材料采用煤礦用高分子加固材料。施工鉆孔角度及方位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。本次注漿以加固工作面煤壁為主。

（2）注漿時(shí)要保證壓力大于0.4 MPa以上。

（3）注漿孔采用錨桿鉆機(jī)打眼，眼深7 m，然后使用風(fēng)鉆將鉆孔外2 m的孔徑掏至不小于46mm（先用錨桿鉆機(jī)打眼至7 m，再用錨頭鉆眼2 m）。

（4）注漿時(shí)，注漿孔的前方及其附近嚴(yán)禁站人，以防傷人。

（5）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員要采取個(gè)體防護(hù)措施，并佩戴專用手套和眼鏡。

（6）工藝流程：打眼→安放設(shè)備→接通氣源→埋設(shè)注漿管與封口器→用高壓管連接注射槍和注漿泵→將兩根吸管分別插入A組分（淡黃色液體）和B組分（深褐色液體）→開泵注漿→注漿壓力(由廠家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo))→停泵拆注射槍→沖洗機(jī)具→拆卸混合槍和管路。

（7）注漿孔位置及參數(shù)根據(jù)頂幫裂隙及實(shí)際注漿效果可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)禁浪費(fèi)注漿料。

（8）每孔注漿量根據(jù)注漿壓力確定，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制注漿壓力，當(dāng)出現(xiàn)大面積漏漿（漏漿量=泵的注入量）時(shí)，即可換孔注漿或停止注漿。

3.3 方案對(duì)比

方案一優(yōu)點(diǎn)是工作面推進(jìn)平緩，直接以兩巷道頂板為基準(zhǔn)，工作面容易割通，端頭處不會(huì)留下臺(tái)階式頂板，但是缺點(diǎn)是工作面需截割頂板的砂巖，對(duì)于機(jī)電設(shè)備維護(hù)工作加大，設(shè)備容易損壞，截齒消耗量增大，截割進(jìn)度緩慢；二方案二的優(yōu)點(diǎn)是工作面沿上盤頂板推進(jìn)，截割層位好確定，且不用截割頂板砂巖，設(shè)備的維護(hù)量小，配件消耗量小，同時(shí)工作面沿煤層截割，煤炭損失量小，缺點(diǎn)是工作面由上盤推進(jìn)至下盤時(shí)，由于斷面線附近下盤三角區(qū)頂板受斷層影響，破碎不穩(wěn)定容易冒落，但是可以通過注漿方式進(jìn)行加固。

根據(jù)上述兩方案比較后，33（4）13綜采工作面選擇方案二采用沿上盤頂板降低采高通過斷層的方案。

4 結(jié)語(yǔ)

33（4）13工作面通過采用留底降低采高的方式沿上盤頂板向前推進(jìn)，工作面利用4天時(shí)間通過該斷層，在過斷層期間，工作面頂板支護(hù)良好，沒有發(fā)生頂板事故。證實(shí)了該工作面采用的過斷層方案安全、合理。