综采工作面过地质构造带技术研究范文

摘要:结合邓家庄矿23109切眼实际情况，重点探索在工作面切眼掘进过程中遇构造带的施工技术，通过调整巷道施工方位，并对地质构造带加强支护，为矿井开采地质条件相类似的采掘工作面提供参考作用。

关键词:综采工作面;切眼掘进;施工技术;调整方位;顶板支护

邓家庄矿位于山西柳林成家庄镇邓家庄村，距柳林县约19km。井田面积45km2，地质储量4.6亿t，可采储量3.5亿t，矿井设计年生产能力为0.9Mt/a。井田走向长度为5.6km，倾向长度为6.9km，总面积达28.6km2。煤层平均倾角为12°，主采9#煤层，9#煤层平均厚度5.6m，属复杂结构煤层，稳定可采，煤层最大倾角5°～8°，平均6°。老顶为灰黑色石灰岩，厚度5.64m;直接顶为深灰色石灰岩，厚度0.96m;直接底为灰黑色粘土泥岩，厚度1.15m;老底为中粒砂岩，夹泥岩，厚度11.58m。切眼设计长度140m，采用矩形断面，切眼正巷断面:掘宽8.0m，净宽7.7m，掘高2.8m，净高2.65m，掘断面积22.4m2，净断面积20.5m2，采用二次成巷的方式施工，一次成巷长度为140m，待一次成巷施工到位后进行二次扩帮切眼。支护方式采用锚杆、锚索、W钢带、网、单体液压支柱配合11#×600mm工字钢短梁联合支护方式，第一次成巷时，不支设单体液压支柱，待第一次施工完毕后在巷道内按照要求全部支设好点柱后，方可第二次扩帮施工。该工作面地质构造复杂，断层、陷落柱发育。材料巷施工1125m后，通过对钻探资料分析，前方5m遇断层，为预防该断层对工作面掘进及回采期间造成安全隐患，23109切眼需调整施工方位，避开断层影响［1］。

1切眼方位调整

切眼施工方位调整为:切眼继续施工时，由于材料巷揭露断层，由原设计的1130m缩短为1125m，切眼以0°方位施工40m后，调整为352°50'方位，施工101m后与材料巷贯通。切眼支护方式采用锚杆、锚索、W钢带、网、单体液压支柱配合11#工字钢梁联合支护方式。(1)顶板锚杆支护。切眼采用螺纹钢锚杆、“W”钢带、网、锚索，单体液压支柱联合支护。顶板采用20mm×2400mm的螺纹钢锚杆(两边角采用20×2600mm的螺纹钢锚杆)。第一次成巷时施工落山帮，掘宽4200mm，采用BHW－300－3×3900mm的钢带，锚杆排距1000mm，间距900mm，“五五”矩形布置，每根锚杆配套两支药卷，一支为CK2355，另一支为K2355。切眼二次成巷时(回采帮)，上下端头掘宽4600mm，采用BHW－300－3×4500mm的钢带，锚杆排距1000mm，间距850mm，“六六”矩形布置，正巷采用BHW－300－3×3600mm的钢带，锚杆排距1000mm，间距850mm，“五五”矩形布置，顶板锚杆除两根边角锚杆和顶板角度不小于75°，其余均垂直于顶板布置［2］。(2)顶板锚索。切眼内全部采用21.6mm×6300mm的锚索，施工过程中视具体情况适当加长锚索，确保锚索锚固端锚入K2灰岩1000mm。切眼开口5m范围内锚索为“五五”矩形布置，间距为1800mm，排距2000mm，正常后为“四四”矩形布置，锚索间距2000mm，排距为2000mm。每根锚索配套使用长×宽×厚=300mm×300mm×14mm的铁板，每根锚索必须配套两支药卷，一支为CK2355，一支为K2355。(3)帮锚支护。第一次成巷时，落山帮采用16mm×1800mm的铁锚杆，“三三”矩形布置，间距1000mm，排距1000mm，回采帮一侧采用16mm×1800mm的铁锚杆，三花型布置，间距为1500mm，排距为1000mm。第二次成巷时，回采帮采用16mm×1800mm的铁锚杆，“三三”矩形布置，间距1000mm，排距1000mm。两帮支护使用的铁锚杆配套一支K2355的药卷，并配套使用长×宽=400mm×300mm的钢带托块。第一次成巷在回采帮施工的铁饼、托块在二次扩帮时及时回收并再次利用［3］。(4)顶、帮网。采用12#铁丝编制的金属菱形网，搭接长度不小于50mm，联网使用16#双股铅丝，扭接不少于三圈，联网距不大于250mm;第一次成巷时，顶板铺设4700mm长的菱形网，落山帮铺2800mm长的菱形网，回采帮(即准备扩帮一侧)不铺网。第二次扩帮时，顶板网采用4000mm长的菱形网，与第一次成巷时铺的网搭接起来，搭接深度不小于50mm。

2对地质构造带的顶板支护管理

切眼内施工80m后，通过对打钻情况的分析，正前8m处将揭露陷落柱，预计影响长度10m。切眼调整支护方式:采用锚杆、锚索、W钢带、网、单体液压支柱配合工字钢梁联合支护。(1)顶板支护。采用螺纹钢锚杆、“W”钢带、网、锚索、工字钢梁联合支护。①顶板采用20mm×2400mm的螺纹钢锚杆(两边角采用20mm×2600mm的螺纹钢锚杆)。采用BHW－300－3×3900mm的钢带，锚杆排距1000mm，间距900mm，“五五”矩形布置，每根锚杆配套两支药卷，一支为CK2355，另一支为K2355;②采用21.6mm×6300mm的锚索，施工过程中视具体情况适当加长锚索，确保锚索锚固端锚入K2灰岩1000mm，“二二”矩形布置，锚索间距2000mm，排距为2000mm。每根锚索配套使用长×宽×厚=300mm×300mm×14mm的铁板，每根锚索必须配套两支药卷，一支为CK2355，一支为K2355;③采用工字钢梁及液压支柱进行支护，梁采用11#×3900mm的工字钢梁、支柱采用DZ－35型单体液压支柱，排距1000mm，一梁三柱。每根支柱配套使用300mm的铁柱鞋，保证支柱迎山有力。支柱必须挂好防倒链，以防倒柱伤人，防倒链一端栓在柱顶盖下方，另一端挂在顶网上，发现漏液支柱要及时更换。顶板采用1/2200mm×1400mm棚板搭接“#”字木垛勾顶，棚板要用木楔打紧打牢，且顶板与棚板接牢接实。在揭露陷落柱后，退出工作面5m开始采用工字钢梁及液压支柱进行联合支护，所采用的支护都要通过陷落柱5m后方可恢复正常支护。(2)帮锚支护。落山帮采用16mm×1800mm的铁锚杆，采用“三三”矩形布置，间距1000mm，排距1000mm，回采帮一侧采用16mm×1800mm的铁锚杆，三花型布置，间距为1500mm，排距为1000mm。一次成巷在回采帮施工的铁饼、托块在二次扩帮时及时回收并再次利用。(3)待二次成巷施工至陷落柱段，由原11#×3900mm工字钢梁调整为11#×7600mm的工字钢梁、支柱采用DZ－35型单体液压支柱，排距1000mm，一梁四柱。每根支柱配套使用300mm的铁柱鞋，保证支柱迎山有力。支柱必须挂好防倒链，以防倒柱伤人，防倒链一端栓在柱顶盖下方，另一端挂在顶网上，发现漏液支柱要及时更换。(4)切眼施工过程中，每隔30m安装一组机械式顶板离层观测仪，并且安排专人每天对数据进行观测并记录，如数据出现变化，顶板位移，及时进行补强支护，确保顶板安全［4］。

3结语

邓家庄矿通过对23109切眼过地质构造带的生产实践，在以后的掘进过程中遇到同类地质条件，提出了技术方案，为工作面安全快速掘进提供了技术保障，为其它相似工作面掘进提供了借鉴经验。

参考文献:

［1］刘中华.浅谈下分层采煤工作面过上分层中切眼的技术应用［J］.煤矿现代化，2007(5):77.

［2］陶兰震.浅谈综采工作面快速过中切眼的技术研究与应用［J］.科技风，2015(5):94.

［3］郭强.浅谈大断面切眼支护技术在建新煤矿的应用［J］.浦白科技，2014(2):26－29.

［4］王贻勤.浅谈大采高综采工作面切眼大断面支护技术［J］.中国科技纵横，2015(3):171－172.

作者：李瑞峰 单位：西山煤电(集团)有限责任公司矿业管理有限公司