复杂条件下大采高综放研究范文

《煤矿现代化杂志》2014年第四期

1工作面快速推进面临的难题

通过三维地震勘探技术对8203大采高综放工作面进行了探测，结果表明，影响5号煤层的断层58条断层，其中大于5m的断层34条，控制程度较差断层4条，异常断层24条。8203工作面总体上为一走向近东西、倾向北的单斜构造，在单斜构造的基础上发育有次一级的褶曲，幅度局部大于5m。工作面共有断层8条，DF325大断层和DF56大断层对工作面回采影响较大。二者导致整个工作面小断裂及裂隙发育，滑面较多，断层处煤岩松软破碎。其中DF325断层（如图1所示）为正断层，走向东西向，倾向南，断层倾角50°～60°，落差30～100m。错断层位5号～8号煤层，区内最大延展长度3009m。DF56断层（如图2所示）为正断层，走向近东西向，倾向南，断层倾角65°～78°，落差0～8m，位于测区的中部，为走向正断层。错断层位5号～8号煤层，区内最大延展长度826m。探测发现陷落柱构造8个，反射异常区有2个，陷落柱均同时陷落5号煤层和8号煤，如图3所示。对8203工作面有较大影响的陷落柱2个。断层和陷落柱的存在严重影响了首采面的推进速度。

2工作面快速通过复杂地质条件的对策

2.1快速过断层技术

2.1.1加强顶板控制顶板稳定是工作面快速推进的前提，因此，8203大采高综放工作面过断层期间，尤其要加强对断层顶板的控制，防止顶板冒顶。为此，我矿在工作面上下两巷附近，提高超前支护支柱密度，提高对顶板的支护强度。同时，工作面支架采取带压移架，以减少移架造成的顶板破坏，有效减少处理冒顶事故的时间，提高了工作面的推进速度。

2.1.2减小工作面进刀量断层附近，煤层较为破碎，对于割煤高度为4.3m的大采高工作面，片帮尤其严重。针对这一情况，在过断层的过程中，我矿采取减少采煤机一次进刀量，提高牵引速度，实行浅割快跑的方法。该方法降低了顶板破碎程度，有效控制了冒顶事故，从而使工作面在过断层的过程中，速度基本未下降。

2.1.3提前探放水由于断层破坏了岩体的原有连续性和坚固性，使得岩体拥有大小不一、性质不同的结构面，岩体中所有裂隙、结构面都为地下水储存、运移创造了条件。我矿积极制定措施，提前做好探放水工作，做好防水和疏导措施，为工作面快速推进创造条件。

2.1.4加强管理和设备维护8203工作面过断层过程中，我矿加强了对设备、工序的管理和维护。控制工作面的平度和制度。同时提高液压支架的初撑力，提高乳化液泵站压力，保障供液系统完好不漏液，加强工作面工程质量管理，规范人的行为，避免因盲目操作。

2.2快速过陷落柱技术

回采工作面过陷落柱一般有两种方法，绕过和强过。根据相关资料分析，大部分陷落柱具有导水性，一旦采掘活动揭露此类陷落柱，就会发生突水事件。8203大采高综放工作面主要从防治水角度及顶板控制方面强行推过陷落柱，主要采取以下措施：

2.2.1确定陷落柱的范围和导水性当8203大采高综放工作面靠近陷落柱时，采用钻探的方式，圈定陷落柱的范围，以便及时了解陷落柱的情况，也为探究陷落柱的导水性提供依据。钻场位置确定为2203皮带巷以及工作面。

2.2.2强化顶板管理当工作面接近陷落柱时，提前调整架高，为强行通过陷落柱做准备。铺网护顶，为防止拉架时顶板掉矸冒顶，陷落柱范围内采用铺设双层金属网的方法控制顶板，金属网规格为5000mm×900mm，网孔为45mm×45mm。距陷落柱10m时，在支架顶板铺设双层金属网。金属网应与原巷道锚网连接，根据陷落柱实际揭露情况，铺网范围可向工作面内延伸。采煤机割煤后，若新暴露出来的顶板在支架卸载前移时前不冒落，则可采取平行工作面挑梁护顶的方法控制顶板。顶板破碎，煤壁片帮严重，造成工作面漏顶，严重影响工作面正常回采时，可采用注射码丽散对工作面前及顶板煤（岩）体进行加固。

2.2.3爆破破岩陷落柱岩性较硬，为了提高采煤机割岩速度，在陷落柱工作面测布置五花炮眼，眼深1m，间距900mm，严格控制装药量，对岩体进行松动爆破。提高割岩速率，减少截齿损耗量，最终提高8203大采高综放工作面推进速度。

3结论

（1）8203大采高综放工作面在提前探放水的基础上，通过加强顶板控制、减小工作面进刀量，并结合加强管理和设备维护等手段，顺利通过了断层，实现了工作面持续快速推进。（2）通过确定陷落柱的范围和导水性、加强顶板管理，并针对8203工作面硬岩性陷落柱实施爆破破岩，从防治水角度及顶板控制方面强行推过陷落柱，节约了绕过时间，提高了工作面推进速度。（3）金庄煤业8203大采高综放工作面快速通过断层、陷落柱复杂地质条件的技术，具有良好的社会和经济效益，也为类似地质条件的矿井提供了良好的借鉴。

作者：张彦文单位：金庄煤业有限责任公司