復雜條件下大采高綜放研究范文
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《煤礦現代化雜志》2014年第四期
1工作面快速推進面臨的難題
通過三維地震勘探技術對8203大采高綜放工作面進行了探測，結果表明，影響5號煤層的斷層58條斷層，其中大于5m的斷層34條，控制程度較差斷層4條，異常斷層24條。8203工作面總體上為一走向近東西、傾向北的單斜構造，在單斜構造的基礎上發育有次一級的褶曲，幅度局部大于5m。工作面共有斷層8條，DF325大斷層和DF56大斷層對工作面回采影響較大。二者導致整個工作面小斷裂及裂隙發育，滑面較多，斷層處煤巖松軟破碎。其中DF325斷層（如圖1所示）為正斷層，走向東西向，傾向南，斷層傾角50°～60°，落差30～100m。錯斷層位5號～8號煤層，區內最大延展長度3009m。DF56斷層（如圖2所示）為正斷層，走向近東西向，傾向南，斷層傾角65°～78°，落差0～8m，位于測區的中部，為走向正斷層。錯斷層位5號～8號煤層，區內最大延展長度826m。探測發現陷落柱構造8個，反射異常區有2個，陷落柱均同時陷落5號煤層和8號煤，如圖3所示。對8203工作面有較大影響的陷落柱2個。斷層和陷落柱的存在嚴重影響了首采面的推進速度。
2工作面快速通過復雜地質條件的對策
2.1快速過斷層技術
2.1.1加強頂板控制頂板穩定是工作面快速推進的前提，因此，8203大采高綜放工作面過斷層期間，尤其要加強對斷層頂板的控制，防止頂板冒頂。為此，我礦在工作面上下兩巷附近，提高超前支護支柱密度，提高對頂板的支護強度。同時，工作面支架采取帶壓移架，以減少移架造成的頂板破壞，有效減少處理冒頂事故的時間，提高了工作面的推進速度。
2.1.2減小工作面進刀量斷層附近，煤層較為破碎，對于割煤高度為4.3m的大采高工作面，片幫尤其嚴重。針對這一情況，在過斷層的過程中，我礦采取減少采煤機一次進刀量，提高牽引速度，實行淺割快跑的方法。該方法降低了頂板破碎程度，有效控制了冒頂事故，從而使工作面在過斷層的過程中，速度基本未下降。
2.1.3提前探放水由于斷層破壞了巖體的原有連續性和堅固性，使得巖體擁有大小不一、性質不同的結構面，巖體中所有裂隙、結構面都為地下水儲存、運移創造了條件。我礦積極制定措施，提前做好探放水工作，做好防水和疏導措施，為工作面快速推進創造條件。
2.1.4加強管理和設備維護8203工作面過斷層過程中，我礦加強了對設備、工序的管理和維護。控制工作面的平度和制度。同時提高液壓支架的初撐力，提高乳化液泵站壓力，保障供液系統完好不漏液，加強工作面工程質量管理，規范人的行為，避免因盲目操作。
2.2快速過陷落柱技術
回采工作面過陷落柱一般有兩種方法，繞過和強過。根據相關資料分析，大部分陷落柱具有導水性，一旦采掘活動揭露此類陷落柱，就會發生突水事件。8203大采高綜放工作面主要從防治水角度及頂板控制方面強行推過陷落柱，主要采取以下措施：
2.2.1確定陷落柱的范圍和導水性當8203大采高綜放工作面靠近陷落柱時，采用鉆探的方式，圈定陷落柱的范圍，以便及時了解陷落柱的情況，也為探究陷落柱的導水性提供依據。鉆場位置確定為2203皮帶巷以及工作面。
2.2.2強化頂板管理當工作面接近陷落柱時，提前調整架高，為強行通過陷落柱做準備。鋪網護頂，為防止拉架時頂板掉矸冒頂，陷落柱范圍內采用鋪設雙層金屬網的方法控制頂板，金屬網規格為5000mm×900mm，網孔為45mm×45mm。距陷落柱10m時，在支架頂板鋪設雙層金屬網。金屬網應與原巷道錨網連接，根據陷落柱實際揭露情況，鋪網范圍可向工作面內延伸。采煤機割煤后，若新暴露出來的頂板在支架卸載前移時前不冒落，則可采取平行工作面挑梁護頂的方法控制頂板。頂板破碎，煤壁片幫嚴重，造成工作面漏頂，嚴重影響工作面正常回采時，可采用注射碼麗散對工作面前及頂板煤（巖）體進行加固。
2.2.3爆破破巖陷落柱巖性較硬，為了提高采煤機割巖速度，在陷落柱工作面測布置五花炮眼，眼深1m，間距900mm，嚴格控制裝藥量，對巖體進行松動爆破。提高割巖速率，減少截齒損耗量，最終提高8203大采高綜放工作面推進速度。
3結論
（1）8203大采高綜放工作面在提前探放水的基礎上，通過加強頂板控制、減小工作面進刀量，并結合加強管理和設備維護等手段，順利通過了斷層，實現了工作面持續快速推進。（2）通過確定陷落柱的范圍和導水性、加強頂板管理，并針對8203工作面硬巖性陷落柱實施爆破破巖，從防治水角度及頂板控制方面強行推過陷落柱，節約了繞過時間，提高了工作面推進速度。（3）金莊煤業8203大采高綜放工作面快速通過斷層、陷落柱復雜地質條件的技術，具有良好的社會和經濟效益，也為類似地質條件的礦井提供了良好的借鑒。
作者：張彥文單位：金莊煤業有限責任公司
