综采工作面过断层工艺研究

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1、综采工作面过断层工艺研究一、背景：工作而走向长553米，倾向长95.5米，可采走向长412米，工业储量13.04万吨。14心煤层结构较简单，厚度稳定，煤厚为2.03.1/2.55米。巷在209米见断层，断层影响范围为24米，位置185〜209米；21511巷在220米见断层，断层影响范围为20米，位置200^220米。此断层市工作面尾部先进入，落差为4.5米，倾角75度，对工作面回采有较大影响，工作面需要往外推采35米才能全部结束过断层区域，断层附近煤岩层倾角增大。直接顶粉细砂岩，直接底灰色细砂岩。断层特征：落差4.5米，属于落差较大断层；与工作面夹角10度，工作而调整角度不大，开采时

2、断层逐渐走向工作面头部；断层面平整，无破碎带，断层不含水。生产现状：衔接工作面不具备生产条件，矿井产量要求紧。二、开采方案研究经过方案一：设计工作面遇断时，根据工作面煤层走向情况及时调整工作面的角度和坡度，采用爆破法平推直过断层。优点：不仅能避免工作面搬家所带来的工期延长和经济损失，而且延长了工作面的走向长度，提高了冋采率；同时也减少了掘进二切眼工作量，比第二种方案可缩短工期。缺点：过断层时由于断层交接面处顶板岩石破碎，在遇到连续构造地方，如支护跟不到位，很容易造成工作面冒顶；而且爆破吋和工作面强行割岩吋,设备的损耗率增加，很容易损坏采煤机、运输机等机电设备；放炮时工作面存在安全隐患。

3、可通过制定相关措施保护机电设备，并加强工作面安全管理来解决。调整工作面使断层在工作面暴露面积减少，以便于顶板管理。方案二：设计工作面在采到180米处第一次停采，在采位225米处开二切眼，通过工作面搬家的方法来通过断层。优点：直接避开断层影响区域，避免在地质构造差的地方进行采煤，降低设备损耗率；减少断层对工作面开采的影响，保护综采设备。缺点：影响工作面衔接，需要新开切眼,撤面、搬家、重新安装工作面，成本高，资源回收率低。经过研究对比最后确定采用第一种方案：机组平推直过，强行割岩的方式过断层。三、创新要点1、综采机组割煤推进时，常常会遇到煤层厚度变薄或遇断层断失等情况，当所遇顶.底板岩石较

4、坚硬时，采用松动爆破的方法是行之有效的途径。炮眼深度:口前煤矿爆破通常把炮孔深度1丿鼻2・0叭炮孔直径①鼻42nun的爆破方法称为中深孔爆破。合理的炮孔深度应考虑钻孔效率和获得较好的爆破效果，并同时考虑钻机设备性能优劣、施工操作的技术水平和劳动组织等因素，还要便利施工组织和安全管理。因此，使用普通气腿式凿岩机，炮眼深度宜控制在2.5m以内。若采用凿岩台车配备重型导轨式凿岩机（如YGZ-70型），因其有较大的轴推力和较强的扭矩，故能克服气腿式凿岩机的上述缺点，提高钻眼速度，可不换钎了一次推进行程3.0-4.Omo若采用大功率电钻或地质钻，炮眼深度可达5.0m以上。其次合理的炮眼深度应与循

5、环作业方式（或工作面产量）相适应。即合理的炮眼深度应保证正常生产时每个班次综采推进距离，保证工作面的产煤量。除此以外，在确定炮眼深度时，还应考虑岩石的硬度、炸药的爆炸性能等。综合以上分析，在目前使用3KW岩石钻机钻眼的前提下，煤层底板岩石松动爆破炮眼深度以3.Om深为宜。装药方式：对于综采面煤层底板或顶板松动爆破，为了保护综采机不被飞石砸坏，炮孔装药量较少，如果装药全部集屮在炮孔底部，爆炸产生的裂隙达不到松动爆破效果。因此，对于炮孔深度超过2・5m的炮眼，应采用孔内分段装药，其中以底部装药为主，孔口附近装少量的炸药。附图：1炮孔堵塞：在炮孔直径和装药量不变的情况下，封闭式爆破产生的裂隙

6、长度是开口式爆破（即基本上无爆轰气体作用时）产生裂隙长度的5.3倍。因此适当的堵塞是阻止炮孔屮爆轰气体迅速逸散，增强爆破作用的一种有效措施。同时最人堵塞长度不能超过松动半径，否则裂隙扩展达不到炮孔孔口岩石,达不到松动效果。采用粘土炮泥时，堵塞长度不超过1100mm,采用砂与粘土时，堵塞长度不应超过600mm。2、生产工艺及工作面现场管理：岩石的处理方法有两种：采煤机直接割过和风镐配合放炮。断层带的顶板管理：工作面过断层时控制采高不超过2.5米，加强煤壁和顶板管理，防止大面积片帮。为使T作面在断层上盘、下盘平缓过渡,断层上盘破顶回采，断层下盘有顶煤，必须保证支架接顶严密，初撑力达标。支架

7、高度不小于2.4米，以防压死支架，并满足煤机通过的最小高度。开采方向上煤层在工作面底板，考虑工作面提前割底下行对支架位态有较大影响。所以平推直过断层时，不提前割底下行，完全推过断层面后，割底下行-6度左右找煤层，减少割岩量，保证煤质，减少煤炭损失率。过断层时采取带压移架的方法，同时打开降柱及移架手把，当支架擦顶前移时停止降柱，使破碎肝石滑向釆空区移架到规定步距后停止移架，并立即升柱。煤机通过后及时支护顶板。尽量缩小顶板暴露面积和时间。当空顶宽度