工作面过断层安全技术研究

刘强+王丽

摘 要：针对某矿110706工作面回采即将遇到正断层，为确保工作面安全生产，通过对工作面调斜以及带压移架等措施，顺利通过了工作面前方的正断层，保证了生产的连续，取得一定效益。

关键词：回采；正断层；调斜；带压移架

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.084

0 引言

我国煤矿主要以井工开采为主，由于煤层赋存条件的多样性，工作面回采受断层影响较大[1-2]。断层的存在破坏了岩层的连续性，导致周围围岩应力分布的差异性[3-4]，而且由于地应力沿断层面释放，断层破碎带易诱发突水、冒顶以及煤与瓦斯突出等事故[5]。因此，当工作面回采过程中遇到断层时，应采取硬过或工作面调斜的方式，以减小断层对工作面开采的影响[6]。本文针对某矿工作面过断层工程实际，采取工作面调斜和带压移架等措施，保证了工作面过断层期间的安全，取得了较好的效果。

1 工程概况

某矿工作面110706推进过程中，前方受一正断层影响。该断层落差为5.6m，倾角为46°。

2 过断层措施

针对过断层可能产生的突水、冒顶以及煤与瓦斯突出等安全问题。拟采取工作面调斜的方式通过断层。

2.1 调斜方案

调斜应选择在煤层稳定的区段，以保证调斜期间顶板的稳定。调斜以工作面机头端为中心，旋转机尾端。

2.2 调斜过程

在距断层5米前进行调斜，调斜方法如下：每次割三次机尾割一次机头，保证输送机平直，直到工作面机头超前机尾16m，调斜结束后开始平推，采面由机尾向机头逐渐通过断层。每循环进刀如下图2示。

过断层期间，采煤机割煤时底板要割平，严禁工作面出现台阶，导致架间漏煤、漏矸。采用煤机直接切割的方式过断层，煤机切割斷层位置时，煤机速度必须控制在0.5m/min以内，减少煤机因震动造成的损坏。

2.3 过断层期间顶板管理

过断层期间，保证支架及刮板输送机平直，相邻支架间错差不得超过侧护板的2/3。过断层期间，工作面采高控制在1.7m左右，根据需要，采用卧底或割顶的方式保证采高。工作面支架必须起紧、起牢，保证支架的初撑力达到要求。

2.4 工作面处理漏顶的安全措施

沿工作面煤壁倾向架设“一梁三柱”抬棚，柱距为2m。铁道棚架设完毕后，使用半圆木一端搭在支架上，一端搭在棚梁上，其搭接长度不得低于400mm，把漏顶处背严、背实。施工时，必须从两头向中间、从顶板好的区域逐渐向顶板差的漏顶区域进行支护，支护时现场必须安排有顶板管理经验的工人进行观山，一旦有险情，立即发出警号，将施工人员撤到安全地点。

2.5 工作面瓦斯治理

断层破碎带附近容易积聚瓦斯，过断层期间跟班瓦斯检查员加强对瓦斯的检查，每班检查次数不少于3次，发现瓦斯浓度超过0.8%时，必须立即通知工作面上所有人员撤到安全地点，并及时汇报调度室，以便及时采取措施进行处理。

3 结果分析

通过调斜和带压移架等措施，工作面通过断层影响区域时，支架承载力分布合理，均在承载能力范围内。巷道内顶板完整，没有发生冒顶事故，对顶板控制效果良好。在通过断层破碎带时，瓦斯浓度均在规定范围内。

4 结论

（1）在距断层5米时进行调斜，每次割三次机尾割一次机头，保证输送机平直，直到工作面机头超前机尾16m，调斜结束后开始平推，采面由机尾向机头逐渐通过断层；（2）过断层期间，保证支架及刮板输送机平直，相邻支架间错差不得超过侧护板的2/3。过断层期间，工作面采高控制在1.7m左右，根据需要，采用卧底或割顶的方式保证采高。（3）过断层期间加强对瓦斯的检查，每班检查次数不少于3次，发现瓦斯浓度超过0.8%时，必须立即通知工作面上所有人员撤到安全地点，并及时汇报调度室，以便及时采取措施进行处理。

参考文献：

[1]徐亚民.沿断层无煤柱开采不规则综放工作面技术实践[J].煤炭科学技术，2009（12） .

[2]牛建春，郑永亮，朱守颂.复杂地质构造工作面开采技术实践[J].煤矿安全，2012，43（11）：60-63.

[3]陈晓坡，刘建庄，浑宝炬等.过断层巷道修复技术研究与实践[J].煤矿安全，2012，43（11）：77-80.

[4]何满朝，景海涛，孙晓明.软岩工程力学[M].北京：科学出版社， 2002.

[5]李木宣，马海峰.大断面煤巷过断层组超前预注浆加固应用研究[J].煤矿开采，2013，18（04）：78-81.

[6]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009：62-64.