复杂地质条件复采工作面巷道层位控制技术研究

朱伟昌

（冀中能源股份有限公司 邢台矿，河北 邢台 054000）

冀中能源股份公司邢台矿已持续开采50余年，煤炭储量越来越少，2号厚煤层遗弃资源复采工作面是缓解接替的有效办法，通过研究复采工作面掘进、回采期间的层位控制技术，合理规避断层、工作面大倾角等不利因素，有效地将开采剩余煤炭资源高效回收，是复采工作面研究的重要课题，该技术研究涉及到资源回收率、回采难易程度、经济效益、可行性等诸多问题。因此，做好复杂地质条件复采工作面巷道层位控制技术相关研究，将提高资源回收率，减少出渣量，有效节约成本，是实现复杂地质条件复采工作面煤炭资源高效回收的一个重要手段。

1 概 况

原7609（轻放）工作面为轻型放顶煤工作面，由于放顶效果差，留煤较多，因此对该工作面进行复采，经查各种台账、素描，得知原7609（轻放）工作面通过工作面布置多条探巷来探测F13、f609-4、f609-5、f609-6等较大落差断层的位置和产状，以此来躲避断层影响范围，减少生产困难。另一方面，原7609（轻放）工作面回采期间通过施工配巷来减少f609-4、f609-5断层对回采工作面造成的影响。根据以上数据，寻找7609复采工作面的资源分布、煤厚等情况，从而确定7609复采工作面的巷道布置和层位调整，规避受较大断层带来的回采困难，最大限度的回收剩余煤炭资源。另一方面通过查询老巷、断层产状等来合理设计现工作面的巷道层位，减少老巷断层对巷道掘进和回采带来的影响。7609（复采）工作面附近断层情况见表1。

表1 7609（复采）工作面附近断层情况Table 1 Fault situation near No.7609 face（re-mining）

2 断层煤柱资源回收方案优化

2.1 原设计方案

原设计方案相对保守，运料巷紧贴原7609（轻放）工作面巷道布置，相对保守的规避f609-4、f609-5、f609-6等较大落差断层带来的掘进和回采困难，该方案回收资源低，工作面回采煤量仅为5万t。运料巷拐弯较多，掘进效率低，设备多，工作面变化较频繁，对工作面回采效率有一定影响。

2.2 优化后设计方案

通过详查原7609（轻放）工作面各种素描、台账，仔细分析f609-4、f609-5、f609-6断层产状、参数，并详细绘制回采期间工作面不同位置的预想剖面图，分析断层对工作面的影响程度，并以此作为依据，优化运料巷设计，将运料巷原2处较大拐弯取直布置，并合理设置2处4度拐弯，将原设计的3条皮带运输减少为1条皮带运输，提高了掘进效率。通过分阶段合理调整运料巷掘进期间的巷道层位，为回采期间的资源回收和生产创造了有利条件，设计优化后共计多回收原煤2.4万t，经济效益显著。

2.3 设计优化后运料巷过断层期间的层位调整方案对比分析

7609（复采）工作面平面图及运料巷分阶段层位调整方案如图1所示。

图1 7609（复采）工作面平面图及运料巷分阶段层位调整方案Fig.1 Plan view and Layer adjustment scheme in stages of transportation roadway in No.7609 face（re-mining）

根据工作面内部f609-4、f609-5、f609-6断层产状、参数，设计了运料巷先沿煤底掘进，通过f609-6断层后逐渐找煤顶掘进，以此来降低工作面回采期间的大倾角及受段层影响带来的较大破渣量。然后，运料巷沿煤顶掘进，通过运料巷侧回采f609-5断层上盘煤，机头侧回采f609-5断层下盘煤，提高资源回收率。运料巷通过f609-5断层后逐渐找煤底掘进，因为该范围不受断层影响，工作面内部采空区为沿煤底回采，以此降低工作面回采期间的大倾角影响，随运料巷逐渐接近采空区，运料巷跟煤底掘进，确保采空区侧煤资源的回收。

通过绘制A-A’，B-B’,C-C’3个不同回采位置的工作面预想剖面图，来对比运料巷不同层位的优缺点，确定运料巷在不同阶段的巷道层位，如图2～图4所示。

图2 工作面A-A’预想剖面Fig.2 Expected section A-A’of working face

图3 工作面B-B’预想剖面Fig.3 Expected section B-B’of working face

图4 工作面C-C’预想剖面Fig.4 Expected section C-C’of working face

3 结 语

通过预想剖面的对比分析，得出结论：A-A’和C-C’处运料巷沿煤顶掘进相对于运料巷沿底掘进时，回采期间工作面倾角小，有利于工作面溜子、支架、机组运行；B-B’处运料巷沿煤层中下部掘进相对于运料巷沿煤层顶、底掘进时，回采工作面更加平缓，有利于工作面溜子、支架、机组运行。该运料巷的层位调整方案，降低了工作面回采期间的难度，提高了工作面回采效率。