浅析长走向跨断层开采

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[摘 要]系统阐述了新陆煤矿-385南11层一区长走向、跨断层开采的具体方法，通过加强工作面、上下两巷防火工作及在工作面过断层时采取针对性措施的实际生产实践后，长走向、跨断层开采在以后煤矿生产中是可以推广应用。

[关键词]高压注水、单体和П型钢联锁支护、超前支护

中图分类号：TP158 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0288-01

新陆煤矿-385南11层一区开采11～1号煤层，该面左部是-385南11层二区，右部为T～9号断层，上部已是采空区，下部未采区，地质构造比较简单，煤层倾角为24o左右，厚度为14m左右，工作面平均长度为60m，走向长度大约580m，可采储量65万t，煤层自然发火期为3～6个月，该面可采期限为1.5年左右。这样在开采过程中如何保证采煤工作面顺利开采、杜绝发火隐患，最大限度地将煤炭资源回收利用，以达到增产、增效的目的。

1、首先我们从掘送巷道入手，在掘送-385南11层一区巷道时，必须严格按设计施工，杜绝巷道施工中出现的抽、漏顶现象，若发生抽、漏时，必须用小代、大棍及草袋子将空顶处刹严刹实，并且通过用泥浆泵将粉煤灰泥浆压入空顶缝隙中，将空隙堵严，而且施工过的巷道及时喷喧，喷喧厚度大于0.1m将煤体与空气隔绝，从根本上消灭了发火隐患，并且在风道、机道布置注水孔，其布置方式为两个孔位为一组，横向间距0.6m，顺巷道方向（与风流方向反向）4m，孔深硬煤顶处为5m，最大深度不超过10m，倾角为25°～30°，特殊地点孔深根据实际情况打至岩石顶板处。工作面软帮距顶板0.3m为1排，间距为1.0m，孔深为2m，倾角为正15°，详见注水孔布置图。工作面形成系统后，由专业注水队，24h不间断地向工作面软帮注卤水及上下两巷注静压水，已达到防灭火目的。为了减少在采空区内浮煤堆积，避免工作面采空区发火隐患，不仅坚持在工作面开采时往软帮注卤水而且提前在风道上帮、机道下帮每15m打高压注水孔，分别按20°、60°角度沿煤层反倾斜及倾斜方向打钻，孔深25m左右，在工作面硬帮顶板沿走向与水平成40°，每隔15m打1个高压注水孔，孔深打至顶板，详见注水孔布置图。通过高压泵注水来增强工作面顶板煤层冒落程度，同时在工作面开采过程中，严格抓底板施工，严禁丢底煤，软硬帮浮煤清净，这样不仅消灭发火隐患。保证了-385南11层一区工作面从2004年4月11日开采至2005年9月9日顺利结束开采未发生1次火灾，而且煤炭的回收率比以前提高了10%以上，增加了经济效益。杜绝了由于发火造成间断生产、恢复量大、材料消耗多、不安全因素存在、提前收尾造成资源损失、工资低、职工的思想不稳定等不利因素。

2、在生产实践中，充分发挥科学技术指导实际生产、坚持理论与实践相结合。-330南五层一区工作面采至距-330南五层四石门20m时，掘送该系统前串机道遇到两条断层F1、F1，F2均为正断层，F1向下倾角80度左右，落差4～5米，走向与机道近似垂直，向工作面内发展，F2断层倾角70o左右，落差0.8～1.2m，F2对工作面影响不大。

当时由于采煤队接续紧张，掘进施工机道时采取按15o起坡方式过F1断层，形成采煤前串系统后，随之带来了一些问题，首先该系统能否保证正常出煤，其次工作面下端能否采过F1该断层，是否需用重新补送机道等问题摆在我们面前，经过区、队反复考虑、研究决定在现有系统基础上稍加调整，来保证采煤工作面出煤系统正常，且工作面下端采取跨断层破碎带开采法。

2、1补斜机道与工作面跨断层破碎带开采的经济指标对比

（1） 工作面跨断层破碎带开采时，我们将原机道爬坡段拉底、落棚子，满足机道出煤系统40T刮板运输运煤坡度要求，并且将40-T刮板运输的链子由1m修改为0.7m，从而保证了工作面的出煤正常，上述工作仅用5天时间，共用工时50个，所用材料消耗很少，并且多回收煤炭7761t，按200元/t计算，可创产值155万元，同时消除了断层处发火隐患。

（2）补斜机道时，需掘送机道40m，机道总成本按780元/t计算，需消耗3.12万元，不仅损失煤量7761t，而且工作面下端20m需放关门顶和回收甩去机道的U型钢棚子预计用工时80个及需在机道处打木垛，预计需坑木220m3，按640元/m3计算，多消耗坑木材料费14.08万元，并且给采煤工作面生产带来发火隐患。

通过上述两种方案比较，工作面跨断层破碎带开采不仅从材料方面节省17.2万元，而且多出煤炭资源7761t，多创价值155万元，在安全方面得到有利保障。因此工作面下端采取跨断层破碎带开采方法是可行的。

2、2跨断层破碎带实际施工方法：

（1）由于在掘送机道时，对F1断层已大致了解、掌握其产状，工作面下端需从断层上盘爬坡采至断层下盘，因此在工作面下端距断层20m时，调整工作面，采用俯伪斜开采，上道超前下道15m，在距F1断层10m时，工作面下端按10o爬坡漂采，来保证工作面下端采至断层时少破岩石。

（2）当采至断层时，工作面下出口超前工作面硬帮4刀处理，每刀进度0.8m，并且与工作面硬邦始终保持4刀距离，直至工作面过完断层为止。超前段采用单体、Π型钢梁联锁对棚支护，Π型钢梁长2.4m，采高1.8m，棚距0.8m，柱距0.8m，顶板铺双层金属网后，每架棚梁上刹六块小代，金属网缝环必联，戗柱1架1根，并且将工作面刮板运输机尾缩至F1断层与工作面相交处，超前段采用笨溜子槽自动滑下出煤。

（3）工作面下端按，每进0.8m硬帮顶板起高0.3m方式推进，直至工作下出口底板比机道底板高1m为止，并且调整好整个工作面的坡度。

（4）工作面下出口段采用风钻打眼，每班提前将该段开出口。开帮时，必须采取浅进度、密打眼、少揣药、放震动炮方法作业，循环进度不得大于0.8m，放炮前，必须将硬帮空帮、空顶处刹严、刹实，提前挂网、及时串梁将硬帮挤住。若硬帮抽片则用单体、木板梁沿倾斜方向一梁三柱给好临时支护，采用手刨镐方法作业。

（5）放炮时距工作面下出口往外机道50m位置处及距作业地点50m以外工作面上部设好安全警戒，放炮距离不小于50m，放完炮后方可撤出警戒人员。

（6）工作面下出口段，采高控制在1.8m以内，严禁超高，失效单体及时更换，基本柱、戗柱齐全、牢固，棚子给好迎山角度，并且每根单体戴好防倒绳。

（7）工作面下出口段必须派有经验的人员担任此项工作，施工前，必须备足所需底梁子、单体等材料，保证泵站正常供压及出货系统正常，以防堵塞工作面下出口影响工作面所需风量，并且严禁相临两伙同时作业。

（8）工作面开帮时，在岩石段每3m在硬帮柱和中间柱设挡矸装置，直径大于0.3m以上的煤、岩块砸碎后方可下放，出货时，工作面下出口处严禁行人。

（9）工作面下端过断层期间，必须有区、队干部现场指挥。

通过以上的具体措施，-385南11层一区采煤二队工作面安全、顺利地通过该断层，取得了较好的经济效益，由于井下地质条件复杂，工作面开采中经常遇到断层开采，我矿采煤一队采煤工作面用此方法过断层，有效地回收了煤炭资源。

但在实际操作中遇到的问题：1：采用风钻打眼时，工人操作不熟练。2：硬邦放炮时易抽易冒，由于水不到位，易产生岩粉，影响工作环境。

3、结语

综上所述，长走向、跨断层开采方法在煤矿行业生产中是可以推广运用，这种开采方法不仅取消了人为划分区段煤柱，提高了采区回采率，而且增加了断层处煤炭资源的回收，保证了工作面顺利开采，减少了工作面的发火隐患。