高档普采工作面过断层的安全开采技术.doc

招专业人才 上一览英才高档普采工作面过断层的安全开采技术摘要：本文结合35405、35404工作面开采经验，分析了高档普采工作面过断层的开采技术。高档采煤工作面过断层的安全十分重要，通过对35405、35404采煤工作面断层存在方式及危害的分析，总结了过断层的经验、方法，寻求高档采煤工作面过断层的安全技术。随着南冶煤矿矿井开采深度的不断增加，工作面开采的地质条件越来越复杂，工作面过断层开采技术已成为必须研究的课题。采煤一区长期开采四层煤，积累了一定的四层煤过断层经验，现加以总结。35405、35404两个工作面都是比较典型的过顺面断层的工作面，使用的都是DY-150型，单滚筒。1、35405工作面及35404工作面顶板状况分析从两个工作面的煤岩层综合柱状图来看，两个工作面的顶板极为相似。其共同点为：(1)所采煤层都是四层煤;(2)工作面基本顶是灰白色中砂岩，直接顶是灰色粉细砂岩，硬度都较高f=4以上。(3)工作面煤层之上局部有伪顶。所谓断层，断层是指岩体沿破裂面两侧发生显著的相对的位移的断裂构造，断层的位移量有大有小，小着仅有几厘米，大着可达数千米。断层面两侧的岩层和岩体称为盘，若断层面是倾斜的，位于断层表面上侧的部分称为上盘，位于断层面下侧的部分称为下盘。断层可分为正断层、逆断层、平移断层。在这里我们重点介绍一下，断层走向同工作面煤壁夹角小余150的情况下，工作面的开采技术。我们这里介绍的均为正断层。落差在1.21.5m，两工作面的煤层厚度2.22.5m。2、过断层开采顶板及煤层变化特征从这两个工作面的过断层时顶板及煤层变化情况总结，过断层开采工作面有以下特征：(1)工作面顶板变的较为破碎，顶板局部出现凹凸状。(2)煤层松软，有明显挤压揉搓现象。(3)工作面顶板压力明显增加，支柱钻底、三用阀卸载阀开启。(4)顶板下沉量增加，工作面煤壁片帮，滑落。从它的这四个特征可以看出，过断层开采时重点加强矿压观测提前预报及顶板支护。3、过断层技术分析针对过断层开采的技术特征，结合我们开采35405、35404工作面的经验，对过断层开采作如下总结：3.1合理的工作面顶板控制设计：顶板控制设计目标可以概括为4个字：安全、经济。35405工作面及35404工作面正规支柱柱距为0.6m，排距1.0m，支护密度1.67根/m2支柱实际工作阻力的确定：RT=kgkzRb=0.950.95259.8=221(kN)式中：Kg：支柱工作系数，取0.95;Kz：增阻系数，取0.95;Rb：支柱额定工作阻力;合理支护密度的确定：N=Ps/Rt=332/221=1.50(棵/m2)按照本面选取的支护强度和支柱的实际工作阻力，计算出合理支护密度为1.50棵/m2。由计算可知，工作面实际基本支护密度大于合理支护密度。3.2提高支柱初撑力3.2.1提高支柱初撑力可以有效防止顶板发生游离如果支柱的初撑力小，由于断层处顶板发生断裂，基本顶会在自重及上覆岩层的重量下发生滑移，而导致摧跨型冒顶事故，造成重大的人员及财产损失。提高支柱初撑力，使支柱初撑力不仅能承受基本顶的重量，而且能够使基本顶紧贴上覆岩层，让其间的摩擦力足够阻止下位岩层下滑。3.2.2支柱初撑力低的原因：支柱初撑力小，有两方面的原因：一是支设时没有按要求施工，没有达到应有的初撑力，或是把支柱支设在浮煤上，而使支柱达不到设计要求;另一个是由于支柱失效，达不到设计要求。3.2.3提高支柱初撑力的方法及优点：(1)软底或留有底煤时支柱要穿铁鞋，穿铁鞋后，支柱钻底超过100mm时，要在铁鞋下垫木鞋或竹笆。(2)支柱支设要到硬底不可支设在浮煤上。(3)加强支柱的二次注液。用提高支柱本身的初撑力来解决单体支架的稳定问题，不仅能防止在断层处造成推跨型冒顶，而且又不增加工序，是比较容易被接受的。3.3工作面断层段使用双抗网或竹笆背顶断层处一般顶板较破碎使用双抗网或竹笆背顶有三个好处：一、防止顶板掉渣伤人。二、提高顶板的整体性。三、避免了回柱时的埋柱现象。3.4缩短空顶时间机组割顶煤时，密切观察顶板状况及时支设临时柱或套使钢加强支护。特别是在揭露断层面时，应停机停溜，在机组滚筒后方及时支设临时柱，并前移此段钢。3.5断层支护当机组沿工作面倾斜一次性揭露断层面积较大时，在加强先揭露盘的支护下，及时支设后揭露盘，断层落差较大可采用分段炮采，分段对断层进行支护，炮采两个循环后在进行移溜。揭露断层段可用见五回二及见六回三。保持人行道畅通。见附图3.6控制采高使岩层冒落后能超过采高。35405工作面开采时，采高平均2.2米，由于四层煤顶板较坚硬靠岩层自由冒落无法将采空区充填