综采面过断层技术.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 综 采 面 过 断 层 技 术 枣庄矿务局 赵 群 摘要 本文分析了综采面通过断层的影响因素以及过各类断层对生产的影响程度,根 据断层的不同类型对所要采取的具体措施进行了分析。 关键词 综采 断层 措施 1 断层参数及其影响 综采面通过断层带的复杂性决定于断层 参数、断层带岩性及在工作面分布尺寸。 断层参数包括断层落差h、断层与工 作面的夹角Α和断层的倾角Β。 111 断层落差的影响 据枣庄局14个综采工作面调查,断层落 差一般在20m以下,其中断层落差小于1m 的占断层总数的39 , 1～ 2m 的占29 , 2 ～ 3m 的占14 ,大于 3m 的占18。 断层落差的大小对生产影响程度不同, 当断层落差增大时,综采工作面的产量下降。 断层带岩石强度和复杂因素的不同,影响程 度也不同。当岩石稳定,可以用采煤机进行 截割时,影响产量较小;而当岩层松软,裂 隙发育,易引起顶板冒落,或者相反,岩石 坚硬,须用钻眼爆破的方法处理,产量影响 较大,一般在80左右。断层带的影响范围 H一般为6h。 112 断层与工作面交角的影响 据统计,大多数断层与工作面斜交,其 中交角10 以下的占16 , 10～60 占76 , 60～90 占8。 分析表明,交角在0 左右时穿过断层, 全部或大部分支架同时进入断层带,此时支 架上的压力骤然增大,如在不稳定和裂隙发 育的顶板情况下,通过断层带更具有危险性。 当遇到角度近于90 时,断层分布较长,工作 面条件长期恶化,影响采煤机组的效果。 经验得出,交角在0～30 时产量急剧下 降。交角继续加大,对产量影响将逐渐减少。 而围岩的稳定性对机组的生产能力影响很 大,在工作面与断层为同一交角时,松软岩 层工作面产量下降为坚硬岩层的28～78。 当交角达70～80 时,围岩的稳定性对产量 的影响比小交角的小。 113 断层倾角的影响 断层面的倾角大部分在50～90 之间。 断层倾角在55～80 时,综采面的生产能力 下降达85 ,在这种情况下,工作面控顶区 岩石处理量增加,在工作面前方岩体发生破 坏,增加开采的困难。其形成原因是在这个 角度范围内,最大切应力集中在回采工作面 附近。它与造成断层岩石沿滑动面破坏的主 要裂隙方向相吻合,使支架顶梁载荷比整个 掩护梁受载大大降低,它不能保证阻止断层 岩石产生裂隙,而支架结构也不能积极维护 和防止煤壁片帮。 最危险的是各种因素的组合,如①大落 差的断层大于煤层厚度的115～2倍 , 断 层与工作面的交角近于0;②小落差的断层 组小于煤厚 , 断层面倾角较小;③断层与 工作面的交角近于0,破坏的宽度不稳定, 沿断层滑动面的裂缝夹有碎石等。这将使回 采工艺复杂化,恶化工作面的工作条件。 2 综采面过断层的技术措施 12矿山压力与顶板管理 1998.№1 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 综采面过断层的技术措施,与断层的落 差、煤层的断失方向和断层与工作面的交角 有关。 211 一般措施 倾斜或斜交断层落差超过煤层厚度采 高的23时,应另开切眼,搬家重新安装; 如断层落差较小,可以通过时,应使工作面 与断层有较大的交角。 在围岩中等稳定时,工 作面与断层合理的交角为20～30,围岩不 稳定时,合理的交角为30～45。机组过断层 应采取顶底板坡度基本取平的方式。 1当遇有落差小于1m ,煤层向上断失 的断层,顶板好时,可将采煤机与溜子上漂, 并降低采高,使支架前梁和顶板尽快接顶。 顶 板破碎易片帮时,要尽量缩小前探梁与煤壁 间的距离,并提前挂双层金属网,对发生空 顶处,要插背木板。 如落差大于1m ,小于煤厚的向上断失煤 层,除降低采高多留底煤外,应使支架上挺, 一般进14m后可爬高达到煤层全厚。为防止 支架上挺时产生倾倒现象,移过支架后把两 后柱同时迫降,使后柱脚抬起,并垫入物料, 作到四柱基本在一平面上,保持支架的稳定, 以防止移架弹簧板及各连接部件的损坏。 2遇有落差小于 1m 、 向下断失的断层, 顶板较好时,煤层小于支架最小高度,一般 采用破顶的办法通过。 过断层前加大采高,如 支架高度不够,其上加木板或木垛,保证支 架有足够的伸缩量,便于过断层时降低采高。 为了使支架能顺利下栽,一般支架落后两步。 顶板破碎时,采用采煤机直接割顶板的方法, 随工作面前进提前挂双层网,移架前插好木 板防止漏顶。 对于落差大于1m ,小于煤厚向下断失的 断层,见断层前加大采高,并在支架顶梁上 挂双层网,背上木板,使支架达最大支撑高 度,为过断层作好准备,采煤机向下截割煤, 将采高减小,如煤层过低,需割顶底板。 212 过断层俯采时措施 1过断层时,应注意支架和溜子的栽 角要配合一致,否则将会把推移千斤顶活塞 杆推弯,活塞密封圈损坏,活塞出连接槽等, 一般对支架采用强迫降柱法,使支架底座上 提,以便与溜子下栽角相近。 2过断层时,工作面做到两直一平,溜 子下栽角不能超过16,以防大量煤炭溜出 溜槽。 213 过断层仰采时措施 1工作面临近断层3～ 5m 处,采煤机 每割一刀将滚筒提高100mm左右,移溜和 支架时,在下部垫入物料,以加大它们爬上 山的角度。 同时尽量使支架采高缩小到下限。 2工作面进入断层带后,拉架时底座 可使同溜子一起抬高,这时为少留顶煤,可 将采高加大。 3顶板破碎煤壁松动时,支架要移到 位,用好护帮板,空顶处用木料接实。 4过断层时,工作面必须保持直线推 进,不能好采处多推,难采处少推,避免造 成工作面高低不平。 5爬上山角应小于16,以免引起溜子 和支架下滑无法推进。 214 特殊措施 随着化学加固顶板方法广泛的使用,目 前在断层处也可使用化学加固法加固顶板。 为了预防断层带发生冒顶,对工作面的断层 裂隙和周围岩石可进行压注人工树脂或聚氨 脂加固顶板。 责任编辑 晓 南 22 1998.1 矿山压力与顶板管理