综采工作面过断层技术与实践
摘要:对于有些矿井存在落差较大的断层,会带来不同程度的影响采煤工作面的安全生产和经济效益。文章分析了断层带区域煤岩的破坏状况。以新集一矿150905工作面F-525断层为工程实际,现场采取了安全有效的过断层技术措施,保证了该工作面顺利通过F-525断层,对煤层开采相似条件有一定的借鉴作用。
关键词:综采工作面;煤层断层;安全技术;顶板
中图分类号:TD823文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)04-0084-02
煤矿开采中最为常见的地质构造形态主要有断裂构造,各种断层对煤矿生产中的采煤工作面有严重的危害和极大的影响,特别是当大倾角采煤工作面遇到大断层时,为了保证生产安全和正常采煤,不得不将工作面进行搬家、重新布置工作面和开切眼等的方法,这些方法存在很大的缺陷,比如它会损失许多的三角煤,导致生产效率大幅度的降低,并且会出现接替不平稳,使得煤矿吨煤成本直线上升,煤矿的生产效益出现大幅度的减少。所以,我们在地质条件极其复杂,存在各种构造的矿区,进行探索工作面安全高效过断层的方法和工艺技术,对煤矿本身来说,是一件非常重要的工作和举措,为煤矿安全生产打下基础,其具体综采工作面顺利过断层技术措施在煤矿中怎么实现,仍然是一项极其艰巨的任务,也是急需解决的首要问题。
1断层带附近煤层及岩体岩破坏状况
通过相关研究可以发现,在综采工作面中,顶板的岩层一般比煤层的强度要大一些,因此,在相同的应力作用下,煤层或者岩体受到力的作用,会发生破碎,这时,一般煤层的粉末状物质会多于岩体所产生的粉末状物质,这也从另外一个方面说明,煤层的破碎程度要远远大于岩石的破碎程度,因此,在断层带周边的破裂带,煤层的破坏程度远远严重于岩体的破坏程度,与此同时,其块度也要比岩体的小得多。
2现场工程实践
2.1150905面现场地质概况
150905工作面位于一水平五采区,是该采区9煤第二个工作面,本工作面内9煤层总体上为一单斜构造,煤层走向30°~170°,倾向300°~60°,煤层倾角3°~18°,平均5°。根据工作面煤厚点控制资料分析:本面9煤层层滑断裂发育区存在“构造变薄带”,但是厚度总体相对较为稳定,纯煤厚度为0.80~3.0m,平均纯煤厚度2.01m;夹矸厚度为0~0.70m,平均夹矸厚度0.43m;平均全煤总厚2.44m。
2.2过F-525主要安全技术措施
2.2.1断层处破岩技术措施断层处破岩措施。工作面破顶底板岩性较硬处采用风锤打眼爆破,以多打眼、少装药的方法将岩石松动,以利于采煤机切割。岩石硬度较大,需放炮时,当破岩厚度低于1.0m时打单排眼,破岩厚度在1.0m至2.0m时打2排三花眼,破岩厚度超过2.0m时打3排五花眼;炮眼深度为2.2m左右,眼距根据现场岩石硬度确定,一般在0.6~1.5m之间。每眼最大装药量不得超过3卷。现场采用正向装药、串联方式联炮;一次装药,一次起爆的施工方法。
2.2.2在过断层期间对顶板的控制。在过断层期间,断层影响带顶板破碎时煤层顶板极不易控制,容易发生冒顶,因此,要特别加强对该段范围顶板的有效控制,控制该段范围顶板的方法主要有:
(1)过断层时应根据现场具体况适时调整工作面回采仰俯及伪斜角度。
(2)尽量降低采高。易冒顶范围的采高降低到以采煤机可以通过为准。
(3)合理控制采高,避免支架空顶;减少截深——尽量缩短梁端距,于此同时采煤机过后尽快移架。
(4)尽量做到所有支架能达到初撑力,以保证断层附近支架对顶板的支护有效。
(5)人为做超前支护,预先控制好顶板。
(6)因断层带附近顶板破碎,采煤机后滚筒割煤之后,需立即移架,并打出护帮板(有护帮板的),护住煤壁,防止架前冒顶、片帮。
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