中泰矿业综采工作面过大断层实践

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  摘要:断层是综采工作面常见的地质构造之一,落差较大的断
  层,对于正常回采会造成较大的影响,因此分析各種过断层方案的优劣性,采取最佳过断层方案,对综采工作面安全高效回采起着关键作用。
  关键词:综采工作面 过断层 松动爆破 控制采高
  中泰矿业25022工作面回采山西组二1 煤层,厚度大而且稳定,地质条件较复杂,总体为单斜构造,断层较为发育,工作面共有大小断层39条。其中,25022综放工作面回采期间正过4F25021A-2断层(∠22°H=4m),该断层落差大,对正常回采造成较大影响,断层依次相过于工作面2#支架-70#支架,丢底煤1-2m左右,直至工作面推进210m后全部过完该断层。因此,分析各种过断层方案的优劣性,采取最佳过断层方案,对该工作面安全高效回采起着关键作用,为过大断层的技术推广提供技术支持。
  1 工作面概况
  中泰矿业25022工作面位于二水平五采区,为二分层工作面,走向长度:前期工作面走向长194m,后期工作面走向长60m,倾斜长1082m,平均煤厚6.0m,割煤高度为3.0m,放煤高度3.0m,设备配置主要为ZF5600/18/32型掩护式液压支架126台,MG250/600-QWD型采煤机1台,SGZ764/400 型中双链刮板输送机2部,采用全部垮落法处理采空区,顶板随支架前移自行垮落。
  煤层顶板伪顶为黑色泥岩,厚0.3m;直接顶为黑色砂质泥岩,厚3m;老顶为灰色中粒砂岩,厚10m;直接底为灰黑色砂质泥岩,厚5m。老底为灰色中粒砂岩,厚5m。25022综放工作面回采期间正过4F25021A-2断层(∠22°H=4m),该断层落差大,对正常回采造成较大影响。
  2 过断层方案
  方案一:根据4F25021A-2断层和煤层走向情况,及时调整工作面角度和坡度,采用放震动炮的方法,松动爆破破岩过断层。这种方案优点是节省了掘进巷道的工程量,避免了工作面搬家,提高了煤炭回采率,增加了经济效益;缺点是断层处顶板岩石破碎,易造成冒顶事故。
  方案二:当工作面回采到4F25021A-2断层附近时,及时停采,撤出支架,跳过断层,重新开切眼,通过工作面搬家的方法过断层。这种方案优点是直接避开断层影响区域,降低设备损耗率;缺点是需要掘进新切眼,掘进工程量大,拆除、搬家、重新安装工作面,过断层耗费时间长,成本高,资源回收率底。
  根据地质条件、资源回收率及过断层耗时对比分析:方案一,该工作面采用ZF5600/18/32型掩护式液压支
  架,超前移架,加强支护可以确保工作面不发生冒顶事
  故,煤炭回收率高,安全性和经济效益较好。方案二,新增巷道工程,工作面搬家耗时较长,煤炭回收率低,经济效益差。
  经过分析,确定选用方案一,采用放震动炮的方法,松动爆破破岩过断层。
  3 炮眼技术参数
  松动爆破地点随断层在工作面的延伸而定,破岩高度H≤1m时布置单排眼,距底板0.5m、间距0.6-1m;破岩高度1m1.8m时布置五花眼炮眼,底眼距底板0.6m、排距0.6m、间距0.6-1m;底眼与底板呈-10°~-15°夹角,腰眼与底板平行,顶眼与顶板呈10°-15°夹角,三种炮眼均向下顺槽倾斜,与切眼煤壁呈65°-70°夹角,眼深1.5-1.8m,眼距0.6-1m。
  4 注意事项
  ①合理控制装药量。装药时每眼使用水泡泥不能少于两块,装药量400g-600g,一次起爆距离不超过6m,保证放炮质量,确保岩层松动。
  ②设备保护。放炮时用废旧皮带包裹或遮挡机电设备,降低设备损耗,加强机电设备检修,确保机电设备正常运转。
  ③加强支护。过断层期间必须增大支架初撑力以有效控制顶板,可采取带压移架和超前移架措施,加强断层破碎带的支护。
  ④合理控制采高。过断层时,尽量降低支架高度,必须满足煤机通过最小高度,不得压死支架。
  5 结语
  中泰矿业25022工作面采用放震动炮,松动爆破破岩过断层的方法,推进210m后过完断层,减少综采工作面搬家次数及煤炭资源浪费,提高了经济效益,为综采工作面过大断层的处理积累了宝贵的技术经验。
  参考文献:
  [1]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版社.
  [2]何国益.采矿工程设计规范化[M].中国矿业大学出版社.
  [3]周祖舜,王涛.综采工作面过大断层实践探讨[J].中国煤炭,2011(05).
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