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[摘 要]断层构造一直以来都是影响采煤工作面正常回采的一个主要因素。本文以大阳泉煤矿8133工作面为工程背景，采用地质勘探技术查明断层具体情况，通过理论分析和工程实践，实现了工作面安全、快速、经济的通过落差8m，影响工作面走向长485m的斜交断层，为今后遇类似断层构造提供了宝贵的经验。
[关键词]综放工作面 斜交断层 安全技术
中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0183-01
0前言：
我国煤矿地质条件复杂，断层是煤矿常见的地质构造之一，经过多年的实践和理论研究，目前常用的过断层技术有调整割煤高度法、挑顶起底法、直接通过法以及跳采法[1]。针对不同的断层条件，选择合理的过断层技术是确保工作面快速安全的通过断层的保障。
1 工作面概况
8133工作面位于大阳泉煤矿15#煤采区北翼，走向长1000m，工作面长186m，煤层厚5.82m，普氏系数为1.3，煤层倾角5°左右，煤层厚度变化不大，属较稳定煤层，煤层顶底板情况见表1。工作面采用一次采全高综采放顶煤走向长臂采煤法，割煤高2.2m，放煤高3.6m，采放比1：.6：1，割煤步距为0.6m，放煤步距为1.2m。
工作面两顺槽掘进过程中，共揭露4条断层，其中F1正斷层走向NE，倾向SE，倾角75°，落差达8m，工作面断层走向影响区域为485m，断层岩性为砂质泥岩和石灰岩，如图1所示，对工作面回采影响很大。
2 工作面放震动炮挑顶起底直接过断层技术方案
针对大阳泉煤矿8133工作面采出率低、资源紧缺及采掘接替紧张等情况，经过综合研究分析，决定采用放震动炮挑顶起底直接过断层技术。
2.1 过断层坡度确定
根据两顺槽掘进揭露断层情况，工作面回采时，机头部先遇到断层。当机头部回采至断层面时，即可开始挑顶起底施工。为确保支架平稳，溜子顺平顺直，采面过断层段的坡度应设定合理。坡度过大，不利于支架稳定及溜子平直，造成回采困难；坡度过小，工作面截割的岩石段长度过大，不利于煤机快速通过，且造成煤炭损失过多。经综合分析研究，将工作面过断层段的坡度设定为10°～12°。
2.2 挑顶起底参数确定
根据2.1确定的过断层坡度，可以计算出，当机头部位顺利通过断层时，沿工作面方向45m左右的支架已处于挑顶起底状态，如图2所示。该工作面所用液压支架型号为ZF5400/17/30，支架宽度为 1430～1600mm，中心距为1500mm。因此，前30架支架已处于过断层状态，以每进6个循环调整一台支架为挑顶起底工艺标准，则工作面共向前推进180个循环（108m）机头部位即可顺利通过断层。由此可以确定每进一个循环，支架挑顶起底高度为8000/180=44mm。
2.3 放震动炮参数确定
F1断层为正断层，工作面推进揭露断层时，岩石段为煤层底板，根据表1，煤层底板为砂质泥岩，普氏系数1.8，厚7.35m，属于软弱岩石。8133工作面采煤机型号为MG300/720-WD，当岩石较软时，可直接割岩通过。为了尽量少损坏截齿，加快煤机通过岩石段速度，对岩石段进行放炮松动。采用YT-28气腿式风动凿岩机打眼，打眼与放煤同时进行，炮眼直径42mm，炮眼深2m，炮眼间排距1000×1000mm；炮眼布置方式为“三花眼”；每眼装药量不超过0.25Kg，封泥长度不小于0.5m；一次起爆长度不超过10架支架，炮眼数不超35个。
2.4 注化学浆加固顶板
化学浆即波雷因，波雷因注浆材料由A、B两种组分组成。当A、B两种组分以相同的体积充分混合后，能形成较高强度并具有较好弹性的固结体。用于松软破碎岩层注浆，可有效对围岩进行加固，并能有效防止水、瓦斯渗入到工作空间。对8133工作面揭露断层段采用化学浆加固顶板，提高顶板整体稳定性，从而确保工作面安全顺利通过断层。8133工作面在过断层带过程中，没有发生冒顶事故，有效保障了安全通道的畅通。
3 过断层过程中的安全技术措施
（1）过断层期间必须保证工程质量，工作面保证“三直一平两畅通”，保证支架无压架、咬架、挤架现象，严防刮板输送机上窜下滑。
（2）工作面岩石段爆破时，需要对爆破段支架立柱进行保护，现场采用废旧输送带将立柱活柱捆绑，在支架前方吊挂皮带，确保爆破崩落的矸石不飞入支架行人通道内。
（3）对于断层段顶板破碎或煤壁片帮严重区域，要采用追机移架方式，及时支护顶板；采用带压移架方式配合支架前探伸缩梁和侧护板进行顶板支护。
（4）过断层期间，岩石段坡度要严格控制，每班安排专人测量，确保工作面顺利通过断层。
4 结束语
大阳泉煤矿8133工作面采用放震动炮挑顶起底直接过断层技术的成功实践，多采出原煤45万t，创造效益18000万元。同时也缓解了采掘接替紧张的局面，为大阳泉煤矿稳定持续发展创造了有利条件。对今后综放工作面遇类似地质条件过断层技术提供了借鉴作用。
参考文献
[1] 杨孟达.煤炭地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2008.
[2] 杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[3] 刘鸿博，邓庆鹏，刘克生，王国清.综放工作面过断层开采技术[J].煤炭技术，2008.
[4] 王坚刚，柏正才.综放工作面过大落成断层技术[J].矿山压力与顶板控制，2003.
[5] 焦小建，杨哲.深孔注水和松动爆破在综放工作面过断层中的应用[J].中州煤炭，2014.
作者简介：
王长伟（1988—），男，江苏盐城人，助理工程师，2011年毕业于中国矿业大学（徐州）采矿工程专业，现从事矿井设计与技术管理工作。
[关键词]综放工作面 斜交断层 安全技术
中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0183-01
0前言：
我国煤矿地质条件复杂，断层是煤矿常见的地质构造之一，经过多年的实践和理论研究，目前常用的过断层技术有调整割煤高度法、挑顶起底法、直接通过法以及跳采法[1]。针对不同的断层条件，选择合理的过断层技术是确保工作面快速安全的通过断层的保障。
1 工作面概况
8133工作面位于大阳泉煤矿15#煤采区北翼，走向长1000m，工作面长186m，煤层厚5.82m，普氏系数为1.3，煤层倾角5°左右，煤层厚度变化不大，属较稳定煤层，煤层顶底板情况见表1。工作面采用一次采全高综采放顶煤走向长臂采煤法，割煤高2.2m，放煤高3.6m，采放比1：.6：1，割煤步距为0.6m，放煤步距为1.2m。
工作面两顺槽掘进过程中，共揭露4条断层，其中F1正斷层走向NE，倾向SE，倾角75°，落差达8m，工作面断层走向影响区域为485m，断层岩性为砂质泥岩和石灰岩，如图1所示，对工作面回采影响很大。
2 工作面放震动炮挑顶起底直接过断层技术方案
针对大阳泉煤矿8133工作面采出率低、资源紧缺及采掘接替紧张等情况，经过综合研究分析，决定采用放震动炮挑顶起底直接过断层技术。
2.1 过断层坡度确定
根据两顺槽掘进揭露断层情况，工作面回采时，机头部先遇到断层。当机头部回采至断层面时，即可开始挑顶起底施工。为确保支架平稳，溜子顺平顺直，采面过断层段的坡度应设定合理。坡度过大，不利于支架稳定及溜子平直，造成回采困难；坡度过小，工作面截割的岩石段长度过大，不利于煤机快速通过，且造成煤炭损失过多。经综合分析研究，将工作面过断层段的坡度设定为10°～12°。
2.2 挑顶起底参数确定
根据2.1确定的过断层坡度，可以计算出，当机头部位顺利通过断层时，沿工作面方向45m左右的支架已处于挑顶起底状态，如图2所示。该工作面所用液压支架型号为ZF5400/17/30，支架宽度为 1430～1600mm，中心距为1500mm。因此，前30架支架已处于过断层状态，以每进6个循环调整一台支架为挑顶起底工艺标准，则工作面共向前推进180个循环（108m）机头部位即可顺利通过断层。由此可以确定每进一个循环，支架挑顶起底高度为8000/180=44mm。
2.3 放震动炮参数确定
F1断层为正断层，工作面推进揭露断层时，岩石段为煤层底板，根据表1，煤层底板为砂质泥岩，普氏系数1.8，厚7.35m，属于软弱岩石。8133工作面采煤机型号为MG300/720-WD，当岩石较软时，可直接割岩通过。为了尽量少损坏截齿，加快煤机通过岩石段速度，对岩石段进行放炮松动。采用YT-28气腿式风动凿岩机打眼，打眼与放煤同时进行，炮眼直径42mm，炮眼深2m，炮眼间排距1000×1000mm；炮眼布置方式为“三花眼”；每眼装药量不超过0.25Kg，封泥长度不小于0.5m；一次起爆长度不超过10架支架，炮眼数不超35个。
2.4 注化学浆加固顶板
化学浆即波雷因，波雷因注浆材料由A、B两种组分组成。当A、B两种组分以相同的体积充分混合后，能形成较高强度并具有较好弹性的固结体。用于松软破碎岩层注浆，可有效对围岩进行加固，并能有效防止水、瓦斯渗入到工作空间。对8133工作面揭露断层段采用化学浆加固顶板，提高顶板整体稳定性，从而确保工作面安全顺利通过断层。8133工作面在过断层带过程中，没有发生冒顶事故，有效保障了安全通道的畅通。
3 过断层过程中的安全技术措施
（1）过断层期间必须保证工程质量，工作面保证“三直一平两畅通”，保证支架无压架、咬架、挤架现象，严防刮板输送机上窜下滑。
（2）工作面岩石段爆破时，需要对爆破段支架立柱进行保护，现场采用废旧输送带将立柱活柱捆绑，在支架前方吊挂皮带，确保爆破崩落的矸石不飞入支架行人通道内。
（3）对于断层段顶板破碎或煤壁片帮严重区域，要采用追机移架方式，及时支护顶板；采用带压移架方式配合支架前探伸缩梁和侧护板进行顶板支护。
（4）过断层期间，岩石段坡度要严格控制，每班安排专人测量，确保工作面顺利通过断层。
4 结束语
大阳泉煤矿8133工作面采用放震动炮挑顶起底直接过断层技术的成功实践，多采出原煤45万t，创造效益18000万元。同时也缓解了采掘接替紧张的局面，为大阳泉煤矿稳定持续发展创造了有利条件。对今后综放工作面遇类似地质条件过断层技术提供了借鉴作用。
参考文献
[1] 杨孟达.煤炭地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2008.
[2] 杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[3] 刘鸿博，邓庆鹏，刘克生，王国清.综放工作面过断层开采技术[J].煤炭技术，2008.
[4] 王坚刚，柏正才.综放工作面过大落成断层技术[J].矿山压力与顶板控制，2003.
[5] 焦小建，杨哲.深孔注水和松动爆破在综放工作面过断层中的应用[J].中州煤炭，2014.
作者简介：
王长伟（1988—），男，江苏盐城人，助理工程师，2011年毕业于中国矿业大学（徐州）采矿工程专业，现从事矿井设计与技术管理工作。