浅谈综采工作面过地质构造带的方法

朱方毫

（新疆乌苏四棵树煤炭有限责任公司 七号平峒，新疆 乌苏833019）

0 概况

七号平峒A504 综采工作面2013 年12 月18 日回采作业时，遇地质变化带，且工作面顶板较为破碎，漏顶现象较为严重，根据七号平峒地震槽波结果：工作面内未发现5m 以上断层，断层落差小于5 米，断层与A504 运输顺槽近乎垂直，且贯穿整个工作面。 在运输顺槽出露处断层落差约为3m，在材料顺槽出露处断层落差约为0.5m，断层工作面内延展长度约120m； 根据七号平峒地质报告可知：A5 煤层老顶为暗灰色泥质粉砂岩，含少量细砾石，致密坚硬，硬度为f=4-6，属中等坚固岩石，不易风化；A5 煤层普遍存在一层炭质泥岩伪顶，易冒落，底板为泥质粉砂岩。

根据“七号平峒地震槽波图”可知，04 运输顺槽上山帮630 米至600 米地段岩石侵入走向长度为30 米， 岩石侵入倾向长度为12 米；04 运输顺槽上山帮540 米至570 米地段岩石侵入走向长度为30 米，岩石侵入倾向长度为66 米。根据矿井现场实际探测，工作面地质变化带位于540 米至630 米地段，长度为90 米，为顺利通过地质变化带，保证安全回采，决定采用提前对岩层弱化、煤壁挂网、螺纹钢支护、工作面放松动炮等综合技术方法通过地质构造带。

1 综采工作面过地质构造带综合技术方法

方法一：提前对地质构造带岩层弱化为确保工作面顺利通过地质构造带，在地质构造带地段提前打钻孔爆破，弱化岩层，根据现场实际情况，计划在04 运输顺槽内布置钻孔。

1.1 地质变化带钻孔施工参数

在04 运输顺槽540 米至630 米地段开始布置钻孔， 共计施工8个钻孔，钻孔参数如下：

表1

1.2 爆破器材

1）炸药：利用直径60mm 的乳化炸药，每卷重量1Kg，药卷长度40cm，钻孔装药长度根据钻孔深度而定；采用人工装药，BQF-100 型封孔器封孔。

2）雷管：采用瞬发电雷管起爆，为保证起爆的可靠性，每个孔内放置2 发雷管，分别装在药孔中部及尾部各装一发，一次起爆一个孔。

1.3 施工方法

钻眼设备使用矿井现有的ZYJ-500/180 型架柱式液压回转钻机进行钻眼，钻孔深度可达200-300 米，钻孔直径为75mm。

1.4 装药

起爆药为乳化炸药药卷，装药方式：每个炮孔的装药工作分为三次进行，分次装炸药和两发雷管。

1.5 封孔

采用BQF-100 型封孔器封孔，封孔深度必须符合设计要求，封孔材料采用黄土。 BQF-100 型封孔器为密闭压力容器，风动压入式，压风经过进风阀，安全阀进入黄泥罐，黄泥在压风的作用下，先将黄泥罐底部的黄泥压入封孔管，上部黄泥在风压，自重的作用下不断补充到锥口，经过封孔管送入炮眼内；按炮眼直径合理选择适当的封孔管，04运输顺槽炮眼直径为75mm，故选用内径为32mm 封孔管。

方法二：工作面挂设锚网

对于工作面顶板煤质较为破碎、 支架前梁处漏顶较为严重地段，在支架前梁煤壁处挂设锚网， 以防止大量煤矸从前梁煤壁处漏下，影响正常回采，方法如下：

（1）割煤前，根据煤壁、顶板煤质及垮落情况，如工作面煤壁架前垮落严重，必须先进行移架，后进行割煤，如煤壁结构较好，割煤后，及时带压进行移架，加强顶板管理。

（2）根据工作面实际情况，移架后在工作面漏顶较为严重地段前梁顶部煤壁处挂设锚网，锚网使用8# 金属网，为便于使锚网生根，挂网前，采用长度不小于3 米的废旧轨道垂直担设在支架前梁上，然后挂网并在轨道两侧打锚索，打锚索时，锚索托板垂直于轨道，并将轨道担设在锚索托板上侧（内侧）。

方法三：工作面布设螺纹钢进行支护

综采工作面回采过地质变化带地段时， 支架前梁处煤质结构差，煤壁前方及顶部均垮落较为严重，为保证工作面安全回采，在支架前梁顶部煤壁前方布设螺纹钢，加强对顶板煤层的主动支护，方法如下：

（1）工作面在铺网前，先布置螺纹钢，螺纹钢布置完成后，再进行回采铺网。根据工作面实际情况，选用直径为32mm 的螺纹钢，每根长度为3 米。

（2）螺纹钢在工作面支架前梁以上0.3 米，与前梁成3°坡度，垂直工作面煤壁向前方布置，间距为0.75 米。

（3）为确保工作面正常移架作业，布设螺纹钢后，将未进入实体煤壁的螺纹钢露头端，采用铁丝进行吊挂，防止移架时损坏铁丝网、影响移架，或防止螺纹钢窜出。吊挂位置可使用在螺纹钢上方布置短锚杆，利用短锚杆进行固定。 螺纹钢打设完毕， 按要求及时铺设8# 金属锚网。

（4）螺纹钢计划分两段布置，每段布置20 根，共布置40 根；第一段螺纹钢布设完毕， 当工作面锚网距螺纹钢进入端还有0.6 米时，停止回采，开始布置第二段螺纹钢，第二段螺纹钢平行于第一段螺纹钢，并与第一段有10 厘米的平行错差，防止两段螺纹钢出现重叠。布置第二段螺纹钢时，要求同上。

（5）为加强顶板管理，在使用螺纹钢超前支护的前提下，可在破碎段继续使用废道轨，配合螺纹钢进行支护，做到螺纹钢、废道轨、金属网联合支护。

方法四：工作面放松动炮弱化岩层

综采工作面回采至地质构造带地段时，为确保安全回采，采用放松动炮的方式处理工作面岩石，方法如下：

炮眼布置：

（1）在工作面距离巷道顶板以下0.5m,底板以上0.5 位置布置炮眼， 炮眼间排距为0.8m×1m, 即沿工作面倾向方向为间距， 间距0.8m，垂直工作面煤壁方向为排距，排距为1m,工作面共布置三排炮眼。

（2）炮眼深度为0.6 米至1 米，炮眼采用水炮泥、黄土封堵炮眼封堵长度不小于0.5 米，炮眼必须封实，放炮时，每次只准联2 至3 个炮眼放炮。

2 结论

我矿综采工作面自2013 年12 月18 日开始过地质构造带，通过在综采工作面采用以上综合技术方法，有效的保证了工作面的安全回采，经过广大职工的共同努力，于2014 年3 月13 日顺利通过了地质构造带。 在综采工作面过地质构造带期间，采用以上综合技术方法，取得了较好效果，为以后综采工作面的回采提供了借鉴的经验。