铁新煤矿 E902工作面过断层方案研究.pdf

2 0 1 4年第 2期 船蒺 科技 2 3 铁新煤矿 E 9 0 2工作面过 断层方案研究 何 清， 王耀光， 王世昌 山西保 利铁 新煤业有限公 司， 山西 灵石0 3 1 3 0 0 摘要铁新煤矿 9 } } 煤层为薄煤层 ， 正在 回采 的 E 9 0 2工作面前方有一 落差 3 m 的大断层 ， 严重 影响综采 工作面正 常回采 ， 为 此提 出了工作 面直接过断层和补掘巷 道避 让断层 两种技术 方案 。为确定合理 的方案， 分别从 出矸 量、 工程 量、 工程 费用、 资 源 回收率及安全性等方 面进行 了研究 ， 通过研 究发现 当采取 工作 面直接过断层 时比较合理 ， 在经济、 技 术、 安全方面都是 可行 的。 关键词 过断层综采工作面 补掘巷道资源回收率 中图分类号T D 8 2 3 ． 8 9 文献标识码 C d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 52 8 0 1 ． 2 0 1 4 ． 0 2 ． 1 1 S t u d y o n Ti e x i n C o a l M i n e E 9 0 2 W o r k i n g F a c e Cr o s s i n g Fa u l t S c h e me H e Q i n g ， Wa n g Y a o g u a n g ， Wa n g S h i - c h a n g S h a n x i B a o l i T i e x i n C o a l C o mp a n y L i mi t e d，S h a n x i L i n g s h i 0 3 1 3 0 0 Ab s t r a c t T h e n i n e t h c o a l s e a m o f T i e x i n c o a l mi n e i s t h i n c o a l s e a m w i t h l a r g e f a u h， t h r e e me t e r s f a u l t l i n e i s i n f r o n t o f t h e w o r k i n g f a c e E 9 0 2，s e r i o u s l y a f f e c t i n g t h e n o r ma l mi n i n g i n f u l l y me c h a n i z e d wo r k i n g f a c e ，S O s e t u p t wo s c h e me s f o r t h e f a c e a n d r o a d w a y c r o s s i n g f a u l t a n d a v o i d i n g f a u l t ． I n o r d e r t o d e t e rm i n e t h e r e a s o n a b l e p l a n， r e s p e c t i v e l y f r o m t h e w a s t e r o c k，e n g i n e e r i n g q u a n t i t y ，c o s t ，r e s o u r c e r e c o v e r y a n d s a f e t y a n d o t h e r a s p e c t s o f s t u d y， t h r o u g h t h e s t u d y f o u n d t h a t w h e n u s i n g t h e wo r k f a c e c r o s s i n g f a u l t i s r e a s o n a b l e a n d f e a s i b l e b o t h i n e c o n o my， t e c h n o l o g y，s e c u r i t y ． Ke y wo r d s c r o s s i n g f a u l t f u l l y me c h a n i z e d w o r k i n g f a c e r e i n f o r c i n g r o a d wa y r e s o u r c e r e c o v e ry 1 工程概况 2 方案分析 铁新煤矿 E 9 0 2工作面， 采煤工艺为综采， 煤层 平均厚 度 1 ． 3 m， 采 高 1 ． 5 m。工作 面剩余 走 向长 6 4 0 m， 剩余 可采储量 1 7 ． 8万 t 。 1 ． 1 断层情况及对回采的影响 该工作面构 造 简单 ， 共揭 露 7条 断 层。断 层 中 F 2 、 F 3 、 F 5断层落差较 大 ， 分别为 2 ． 0 m、 5 ． 0 m、 3 ． 0 m， 对工作面 回采造成较 大影 响 ， F 2 、 F 3断层 已过完 ， F 5 断层预计走 向影响约 5 0 m， 倾向影响 8 0 m。 1 ． 2 问题 的提 出 合理的过断层方式对 矿井经 济尤为重 要。E 9 0 2 工作面即将推采过 F 5断层， 结合矿实际情况 ， 选择 采取强推硬过还是通过补掘巷道跳过断层开采， 进 行对比分析， 以得到最佳方案。 收稿 日期2 0 1 31 01 7 作者简介何清 1 9 8 4一 ， 男， 本科 ， 2 0 0 7年毕 业于辽宁X ．- 程技 术 大学采煤技术与管理专业， 助理 工程 师， 山西灵石人 ， 现任职于山西 保利铁新煤业有限公司生产技术科科长 。 可供选择的过断层方案主要有 工作面直接过 断层和工作面不过断层即通过补掘巷道、 搬家的方 式 ， 躲过断层 ， 以减小断层的影响。 2 ． 1 工作 面直接 过 断层 采用 卧底 的方式 通过 ， 煤 机割煤岩 ， 割落 的岩体 随煤体 一同运 出。 2 ． 1 ． 1 采 出的矸石量 按 1 2 。 坡 进行 卧底 ， 产 生 的矸 石 方 数 为 1 7 ． 7 断层 处 破 断 层 面 积 5 0 断 层 影 响 长 度 8 8 5 m 。采 出 的矸 石 随煤 流 系统 进入 煤场 ， 对煤 质 带来影 响 。 2 ． 1 ． 2生产效 率 按每天 6刀计算 ， 过一个落差 3 ． 0 m， 走 向影响 5 0 m的断层 ， 大约需要 1 4天 。 2 ． 1 ． 3截齿消耗 从过 F 1 一F 4断层情 况来看 ， 每天截齿 消耗量 在 3 0个左右 ， 比正常地 质条 件下多 消耗 2 0个／ 天 ， 截齿 互娃蒺甜救 2 0 14 年 第 2 期 的单价为2 4 0元， 则过此断层增加截齿的消耗费用 为 2 01 42 4 06 7 2 0 0元 。 2 ． 2工作 面 不过 断层 通过补 掘巷道 ， 搬 家 的方式 ， 躲 过 断层 ， 以减小 断层 的影 响。 2 ． 2 ． 1 巷道布 置 通过综合考虑 ， 在东 翼联 巷距 原运 输 巷 2 0 m 向 东以 9 0 。 方位开掘改造巷 ， 在 开 口位置 向南开掘联 络 巷， 在改造巷与联络巷 内铺 运输设备 ， 实现煤炭运 输 ， 当工作面 推采 与改 造 巷贯 通时 ， 停 止采 煤 ， 做 跳 面的准备工作， 将断层甩开。示意图如图 1 。 运输改 造 巷 长 度 为 2 1 5 m， 断 面为 矩 形 4 ． 2 2 ． 3 m ； 两 个联 络巷 的长 度 为 2 0 m， 断面 为矩 形 3 2 ． 3 r n 。 图 1 巷道布 置示意图 2 ． 2 ． 2 掘进 、 搬 家费用 铁新煤矿半煤岩巷道掘进单价为 4 0 0 0元／ m 含 设 备的安 装 ， 掘 进费用 为 2 1 52 0 2 4 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0元 。 当工作面推至 F 5断层与改造后接透后， 工作面 开始撤除 ， 需 拆 除 支架 1 4架 ， 3 2 0刮板 机 中部 槽 l 4 节 。拆 除 支 架 费 用 1 41 9 0 0 拆 除 支架 单 价 2 6 6 0 0 元 ； 拆除中部槽费用 1 4 9 4 0 拆除中部槽单 价 1 3 1 6 0元。 采用补掘巷道 ， 搬家 的方式 避开断层 ， 各项 费用 合计 1 0 6 ． 9 8万元。 2 ． 2 ． 3 其 它 2 ． 2 ． 3 ． 1 工期 掘 进 工 期 2 5 5 工 程 量 4 0 0 单 进 一0 ， 7 个 月。 改造工期 约需 5天时 间。 总工期 需 2 6天 时间。 2 ． 2 ． 3 ． 2 产量影 响 在进行改造巷施工期间， 工作面得停产约 1 0天， 影响产量 1 01 0 5 01 0 5 0 0 t 按 每天 7刀计算 。 2 ． 2 ． 3 ． 3储量 进行搬家改造后 ， 将 损失煤 量约 4 5 0 0 t 。 2 ． 2 ． 3 ． 4产矸量 产生的矸石 量 为 2 1 51 4 ． 22 02 31 1 0 2 3 m 3方案对 比 3 ． 1经济 比较 工作面补掘巷道 、 拆 面的费用 1 0 6 ． 9 8万元 远 大于 直 接 过 断 层 费 用 6 ． 7 2万 元 ， 相 差 1 0 0 ． 2 6 万元 。 3 ． 2 煤质对比 方案一采 出矸石量为 8 8 5 m ， 方案二掘矸 石量为 1 0 2 3 m ， 方案二对煤质的影响大。 3 ． 3工程 量对 比 方 案二 比方案 一多 掘巷道 2 5 5 m， 并 且还 需要缩 面、 拆支架， 改造供电、 供液系统， 工艺繁杂。 3 ． 4工期 与产 量对 比 方案一 强 推过 断 层 需 1 4天 ， 而 方 案 二 则需 l 0 天 ， 但 方 案 二 工 作 面 需 停 产 ， 方 案 一 能 保 证 持 续 生产 。 3 ． 5 资源回收 方案二 比方案一损失煤量约 4 5 0 0 t ， 造成资源 浪费 。 4结论 虽然采取补掘巷道过 断层 时需 要 时间较直 接过 断层时 间缩短 4天 ， 但是 过断层期 间处 于停 产状态 ， 而直接过断层为连续生产， 且综合煤质 、 经济效益 工程量 、 施工 费用 、 资 源 回收 及安 全等方 面考虑 ， 采取工作面直接过断层较补掘巷道合理。 【 参考文献】 [ 1 ] 李平． 综采工作面过断层采煤技术实践[ J ]． 煤矿开 采， 2 0 0 1 1 ． [ 2 ] 刘兆伟， 张京泉， 高杰． 综采工作面过断层方案分析 [ J ]． 山东煤炭科技 ， 2 0 0 7 5 ． [ 3 ] 张义彬． 薄煤层采煤工作面过断层实践[ J ]． 山东煤 炭科技 ， 2 0 1 2 2 ．