趙瀟越

（山西寧武榆樹(shù)坡煤業(yè)有限公司，山西 寧武 036700）

1 概 述

山西寧武榆樹(shù)坡煤業(yè)有限公司1201工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度1100m，傾向長(zhǎng)度為220m，回采2#石炭系煤層，平均厚度4.0m。2#煤層局部存在偽頂，厚度在0.1～0.6m，巖性為灰色粉砂巖及炭質(zhì)頁(yè)巖；直接頂主要以泥巖為主，平均厚度3.8m。1201工作面采用綜合機(jī)械化走向長(zhǎng)壁后退式回采工藝，全部垮落法處理采空區(qū)，截至目前工作面已回采670m。

地測(cè)科提供資料顯示，1201工作面在回采至810m處揭露一條正斷層F7，斷層平均落差為1.8m，傾角為55°；F7斷層貫穿整個(gè)工作面，。由于F7斷層落差大，對(duì)工作面回采產(chǎn)生很大影響。

2 過(guò)F7斷層回采方案選擇

提出了三種過(guò)F7斷層回采方案：

方案一：首先在F7斷層前30m新開(kāi)一條切巷，當(dāng)工作面回采至810m揭露斷層停止繼續(xù)回采，對(duì)工作面進(jìn)行搬家回撤，在過(guò)斷層30m處新開(kāi)切巷并安裝設(shè)備進(jìn)行回采。此方案需重新施工一條長(zhǎng)度為220m切巷，施工周期長(zhǎng)，預(yù)計(jì)過(guò)F7斷層需70d，而且跳采時(shí)煤柱回收率大大降低，采空區(qū)遺煤量大，容易造成采空區(qū)瓦斯超限、采空區(qū)自然發(fā)火等。

方案二：1201工作面回采至798m處時(shí)留頂煤開(kāi)始以10°俯角下山回采，當(dāng)工作面下山回采11m后揭露F7斷層上盤(pán)煤層頂?shù)装鍟r(shí)，及時(shí)調(diào)整回采角度，沿2#煤層頂?shù)装褰交夭伞４朔椒ㄟ^(guò)F7斷層時(shí)需預(yù)留大量的三角頂煤，而2#煤層屬石炭二疊紀(jì)煤層，煤層穩(wěn)定性差，易破碎，在留頂煤時(shí)需進(jìn)行頂板維護(hù)，煤炭損失量大，且頂板維護(hù)成本費(fèi)用高。

方案三：1201工作面頭尾完全揭露F7斷層后，適當(dāng)降低采高以7°俯角下山回采，當(dāng)工作面下山回采15m后揭露F7斷層上盤(pán)煤層頂?shù)装鍟r(shí)，及時(shí)調(diào)整回采角度，沿2#煤層頂?shù)装褰交夭?。該方法在回采時(shí)對(duì)采煤機(jī)切割部損壞嚴(yán)重，但是對(duì)工作面煤柱回收率高，過(guò)斷層速度快。

通過(guò)對(duì)以上三種回采方案對(duì)比分析，決定選擇方案三過(guò)F7斷層。

3 爆破法過(guò)F7斷層

由于F7斷層與工作面存在2°夾角，工作面回采至810m處時(shí)機(jī)尾處先揭露F7斷層，而機(jī)頭處與斷層間距為7m，若此時(shí)采用下山回采機(jī)頭段需留頂煤，所以為了避免因工作面?zhèn)涡被夭?，需旋轉(zhuǎn)調(diào)面，降低工作面回采效率，1201工作面過(guò)F7斷層時(shí)采用如下回采方法：

（1）回采至810m處時(shí)，機(jī)尾段92#～117#支架之間揭露斷層，斷層落差為1.8m，此時(shí)機(jī)尾段92#～117#支架之間采用直孔邁步式松動(dòng)爆破法進(jìn)行回采，117#～3#繼續(xù)采用采煤機(jī)回采。

（2）機(jī)尾段爆破時(shí)共布置兩排松動(dòng)爆破孔，炮孔垂直工作面布置，第一排炮孔布置在距頂板0.8m處，第二排炮孔布置在距頂板2.0m處，炮孔間距為2.0m，深度為1.0m，兩排炮孔成邁步式布置，如圖1所示。

圖1 1201工作面過(guò)斷層期間松動(dòng)爆破孔布置示意圖

（3）工作面爆破孔施工完后，在每個(gè)孔內(nèi)依次填裝炸藥、雷管、水炮泥等，每孔裝藥量不得超過(guò)600g，采用正向裝藥，水炮泥封孔長(zhǎng)度不得低于0.5m。炮孔間采用串聯(lián)邁步連接方式，工作面每次爆破炮眼數(shù)量不得超過(guò)6個(gè)。

（4）隨著工作面不斷推進(jìn)，從92#支架至3#支架之間逐漸揭露F7斷層，工作面每揭露斷層長(zhǎng)度達(dá)到2.0m時(shí)及時(shí)補(bǔ)一排爆破孔，并進(jìn)行爆破破巖。

（5）當(dāng)1201工作面機(jī)頭處完全揭露F7斷層時(shí)，機(jī)尾處已過(guò)斷層7m，此時(shí)整個(gè)工作面以7°俯角下山爆破法回采，當(dāng)工作面下山回采15m揭露F7斷層上盤(pán)煤層頂?shù)装鍟r(shí)及時(shí)調(diào)整工作面回采方向，沿山4#煤層頂?shù)装謇^續(xù)采煤機(jī)割煤回采。

（6）在下山回采前8m，工作面共布置兩排邁步式斜角爆破孔，炮孔角度與工作面下山角度一致，其他爆破參數(shù)不變。隨著工作面不斷推進(jìn)，F(xiàn)7斷層下盤(pán)頂巖石層厚度逐漸變小，當(dāng)巖石層厚度低于1.0m時(shí)工作面布置一排爆破孔。

（7）由于F7斷層落差較大，受構(gòu)造應(yīng)力影響工作面回采至800m處時(shí)頂板出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小采煤機(jī)切割深度，控制在0.5m左右，同時(shí)割煤后及時(shí)帶壓擦頂移架。

（8）當(dāng)工作面揭露斷層時(shí)，斷層處煤壁片幫嚴(yán)重，為了避免大面積片幫造成頂板空頂面積加大，可在片幫煤壁施工一排加長(zhǎng)樹(shù)脂錨桿，錨桿長(zhǎng)度為3.0m，錨桿施工在片幫煤壁處，錨桿間距為1.5m。

（9）1201工作面在下山回采時(shí)由于爆破后頂板巖石層不平整，為防止不平整巖層損壞支架頂梁，以及提高支架初撐力、工作阻力，在移架前支架頂梁上方鋪設(shè)兩根半圓木，半圓木平行工作面布置，支架頂梁緊貼半圓木帶壓移架。

4 應(yīng)用效果

（1）1201工作面采用爆破法過(guò)F7斷層，共計(jì)用時(shí)5d，過(guò)斷層期間平均回采進(jìn)度為4m/d，與留頂煤俯斜法回采相比縮短了回采周期，可多回采煤炭3萬(wàn)t，減少了頂板三角煤柱維護(hù)費(fèi)用21萬(wàn)元。

（2）與新開(kāi)切巷相比多回采煤炭資源達(dá)28萬(wàn)t，降低了巷道開(kāi)挖量，減少了巷道掘進(jìn)、支護(hù)費(fèi)用達(dá)47萬(wàn)元。同時(shí)采用爆破法過(guò)斷層期間對(duì)煤壁片幫、頂板不平整采取了有效的應(yīng)對(duì)措施，在過(guò)斷層期間未發(fā)生一起設(shè)備損壞、人員傷亡等事故，有效保證了過(guò)斷層回采期間施工安全。

（3）采用爆破法過(guò)F7斷層時(shí)，共計(jì)破巖量達(dá)3100m3，避免采煤機(jī)破巖過(guò)程中導(dǎo)致采煤機(jī)截齒損壞現(xiàn)象，降低了采煤機(jī)維修及配件成本費(fèi)用。