采煤工作面过断层的两种方法

采煤工作面过断层的两种方法 煤炭工程师1995年第2期COALENGINEERNo.21995 3/一采煤工作面过断层的两种方法 每.缸弋9i3. 孙…挑留…… /}摘要……,… 及其良好效果,提出了选用过断层方法的建 关麓词 . 壁, 查 ) 义安煤矿为地质复杂矿井,煤层赋存不 稳定,中小断层极为发育,采煤工作面内的 断层平均达7.8条之多,造成采掘接替紧张和 采煤工作面生产困难的严重局面.为缓解采 掘接替紧张状况,确保矿井的持续稳产,提 高煤炭资源回收率,我们采取了多种过断层 的方法,取得了良好的效果,现将两种较典 型的过断层方法f酊介如下. 1小眼法过断屡 小眼法过断层,即从工作面的运输机道 向采煤工作面或从采煤工作面向材料道施工 小眼,以供运输,通风,行人使用,从而使 工作面过断层 1.1工作面自然情况 9301工作面回采煤层为山西组9层煤. 煤层平均厚度1.8ra.倾角5.{伪顶为0.5ra厚 的泥岩I直接顼为厚2.5I丑的砂质泥岩.老顶 为6.2ra厚的砂岩直接嚆为1.0m厚的泥岩, 老底为砂质泥岩.该工作面倾斜长55m,走 向长184m.工作面内有4条断层,其中, F3为正断层,最大落差0.9m,倾角7O.,倾 向NW,走向NET0,与工作面的走向基本 一 致,距工作面运输机道0,5m该工作面 采用爆破落煤,SGB-420/40型可弯曲刮板 输送机运输,DZ型单体液压支柱配合HDJA - 1000型铰接顶粱支护,支护密度1.54棵/m. 工作面的运输机遭沿空留巷作93037-作面的 材料道. 1.2小眼法过F3断层 (1)将工作面的刮板输送机缩至断层的 下盘,出口处向下刹底,尽量缩小落差.刮 板输送机机头处4m范围内,做超前档(即超 前工作面)3m,以便与小眼提前相透. (2)从运输机遭向工作面施工小眼.小 眼的中心距为3m,净断面为1.0×1.0(m), 出口高出采煤工作面底板0.3m.采用= ‘15cm,长1.3m的圆术料垛盘支护.小眼的 四周用木料和笆片背严接实,上部顶板及工 作面运输机机头处使用四对八根4m长的钢 粱,一粱四柱进行支护. (3)为了确保运煤,通风和行人安全, 要保证至少有两个小眼与工作面正常相通. 其中,一个小眼作溜煤眼,尽量使溜煤眼对 着工作面的运输机,若不能正对着,应在运 输机与漓煤眼之间铺设一节滑行溜皮J另一 个小眼供通风行人使用.随着工作面的向前 推进,应不断从运输机道向工作面施工小眼, 成空顶区,不利于工作面安全生产和顶煤管 理,同时放顶步距不易控制.因此,需探讨 两者之间的最佳配合值. 作者鹤介 张万查.男,2B.1988年毕韭于跌西炭工业学陵 矿井通咀与安全专盘.曾擐7605综呆面综台睹尘措施 获邢台矿务局拄敢=菩奖. ?31? 煤炭工程师1995年第2期COALENGINEERNo.21995 工作面采过后不使用的小服要及时封闭(见 图1). 图1小眼法过F.断层示意图 1一工作面遥输机lz--Fl断屉l3一超前掘进小艰,4一遥 风行人眼.5一运辖机l6.溜眼l7一遥{自机道,8一_已 封闭小眼 (4)加强断层附近lore范围的支护强 度,正规棚的拥距缩小为600mill,老塘侧扶 双排倾斜对碇架棚,支柱全部穿铁鞋,支柱 初撑力不小于90k.~,拴牢三排安全绳.回桂 放顶时,全部采用远距离操作,人员撤到安 全地点以防不测. 2前进式沿空翟巷法过断层 前进式描空留巷法过断层即当断层落差 和其范围较大,造成工作面无法正常回采时, 在采煤工作面内掘进超前运输机道(材料 道),边掘边采,其后方沿空留巷供通风,运 输,行人使用,从而使工作面绕过断层继续 回采. 2.1工作面自然情况 7309工作面回采煤层为山西组7层煤. 煤层厚度0.5,3.0m,倾角6,3O.}直接顶 为4m厚的砂质泥岩,老顶为6m厚的砂岩} 直接底为3m厚的泥岩,老底为9m厚的砂岩. 工作面倾斜长130m,走向长355m.工作面 共揭嚣14条断层,落差在2.4m以上的6条. 其中,F-t为正断层,最大落差4.8m,倾角 16.,倾向SE,走向NE65.,基本与工作面走 ?32? 向一致,距工作面运输机遭30m.该面采用 DY-I50单滚筒采煤机采煤,SGW一15oC型 刮板输送机运输lDZ型单体液压支柱配合 HD]A-IOOO型铰接顶梁支护,支护密度为 1.54棵/m.. 2.2前进式沿空留巷法过Ft断层 (1)在Ft-断层的上盘距断层面3m处, 掘进超前运输机道.巷道断面为(2+3)×2/ 2(m),采用11矿用工字钢扶梯形拥支护, 棚距0.8m,每棚穿顶术条6块,腰帮术条各 4块,双层笆片将顶帮按实背严.为了保证 超前运输机道掘进工作面的正常供风,掘进 工作面超前采煤工作面不得大于3m超前运 输扰道向下至运输机道之间(即F-t断层影响 范围)停止回采.将控顶距缩小至最小控顶距 3m,煤壁,老塘侧挂好挡矸帘防止煤壁片帮 和老塘窜矸,打好全承载支柱,维护好停采 区域,并铺设一部SGB-420/40型刮板输送 机. (2)将原工作面的输送机机头缩至超前 运输机道处,工作面中上部即可正常回采. 随着采煤工作面的向前推进,超前运输机道 将沿空留巷供通风和反向运输使用.为了确 保沿空留巷的有效断面和安全畅通,在沿空 留巷的上下帮用单体支柱配合铰接顶粱扶双 排走向架拥,支柱全部穿直径=300ram的 铁鞋,以加强支护. (3)为防止向采空区漏风造成采煤工作 面瓦斯超限或无风,微风,在沿空留巷的采 空区吊挂胶皮风筒布帘,从顶板到底板挡 严,胶皮风筒布接缝处有100ram的压茬,且用 牯结剂粘结,从而有效地控制了风流,防止 了漏风,同时加强风,瓦斯的监测,严格检 查和管理工作. (4)为防止沿空留巷距离过远,造成管 理上的困难,在Ftt断层走向方向影响不大鼓 基本尖灭处(约距原停采段70m),从运输机 遘向上掘进横管与超前运输机遘相遗.工作 面采至横管时,将工作面向下延至运输机遘, 煤炭工程师1995年第2期C0ALENGINEERNo.2i995 回撤沿空留巷及工作面停采段的支架,设备, 材料等.至此在基本不影响正常回采的情况 下顺利地绕过了F”断层(见图2). 5 图2前进式沿空留巷过断层示意图 l一工作面停采段,2--运输机道,3——Fll断层 4一棱首?5--嚣空日巷I6---材料越 s效果 义安煤矿自1987年以来,先后分别在15 个采煤工作面采取了以上过断层的做法,在 技术,经济,安全,质量化等方面均 取得了良好的效果. (1)在采煤工作面回采过程中从未因揭 露落差达采高2倍左右的断层而停产或接替 脱节,极大地缓解了采掘接替紧张状况,确 保了矿井生产的持续稳定. (2)减少掘进工程量l321m,节约掘进 费用43万余元,多回采煤炭128618t (3)采煤质量标准化达特级,工程质量 一 级品串达1OO,消灭了轻伤以上人身事 故,实现了安全生产. 4建议 采煤工作面过断层的做法很多,但由于 其断层的大小及其在工作面的赋存情况不 同,为提高技术,经济效益,应选择合理的 过断层方法,现建议如下? (1)采煤工作面的上下端头附近1Om范 围若揭露落差达采高2倍左右的走向断层, 且断层造成运输机遒在工作面的下方或材料 道在工作面上方时(见图3),采用小眼法过 断层较为简单,安全可靠,且能减小掘进工 程量,保证工作面的正常回采和接续,故应 优先考虑使用小限法过断层. 圈3工作面与两道相对位置示意圈 1—莒输机过?2一采煤工作胃,3一材#逋 (2)若在距工作面运输机道或材料遒 15~40m范围内揭露落差超过采高的2倍, 倾角小于3O.的走向或斜交断层,采用其它方 法过断层在技术上不可靠或经济上不合理 时,可考虑采用前进式沿空留巷法过断层. 但采用此法过断层必须注意两个方面的问 :其一,必须严格执行《规程》121条关于 沿空留巷防止漏风的规定,采取有效措施, 防止向采空区漏风}其二,为了便于沿空留 巷和工作面停采段的维护和管理,沿空留巷 一 般以长度不超过TOm,时阐不超过一个半 月为宜. (3)当工作面揭露落差小于或等于采高 的正断层和落差小于采高I.5倍的逆断层时, 可以采用挑顶卧底法过断层,此法是采煤工 作面较常见的过断层的做法.挑顶卧底法过 断层的关键是,做好断层处的顶板管理工作 以及合理掌握捣顶卧底的角度,以保证工作 面的顶板安全和运输机正常使用. ?33?