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18202 工作面概述 该工作面位于井田 402 盘区北部，该位置属于 实煤区， 西部属于 402 盘区辅助运输巷， 而相应的南 部为 8204 采空区， 对应的东部属于矿界。 对于 8202 工作面回采煤层而言， 其属于 5 号煤 层，厚度大致在 10.75 m 范围内，因此煤层相对稳 定， 并未有太大的变化。其煤层结构相对稳定， 大致 成分为煤 6.2 m， 泥沙 0.25 m。煤层节理以及相应的 裂缝有一定的发育， 相应的煤层厚度达到 12 m。 对 于工作面使用综合机械化回采工艺流程，回采深度 可以达到 552 m。通过相关部门提供的数据分析发 现， 8202 工作面在回采深度达到 570 m 时，通常可 以在回风顺槽侧形成一个正断层 F4， 相应的落差为 1.1 m， 倾角为 52。 由于受到构建应力的影响， 当工 作面回采到 550 m 位置时，将会在回风顺槽侧顶板 出现大面积破碎。对于 8202 工作面而言， 前期主要 使用通用的带压强行法过 F4断层， 这样往往给工作 面之间以及相应的输送机带来影响，同时造成不必 要的安全隐患。 2传统过 F4断层法及问题的分析 煤矿生产技术单元进行调研研究发现，当使用 带压强行法过 F4断层时， 也就是说工作面进入断层 破碎带之后，可以将采煤机隔断深度控制在 0.5 m 内。 当采煤机隔断之后， 可以使用采煤机单滚筒清理 机道处煤矸石[1-2]。 经过调查发现， 8202 工作面其煤层相对偏软， 底板属于炭质泥岩， 因此硬度相对较软。 假如处于过 断层过程中， 使用带压开采强行通过时， 往往使得支 架陷进底板。 假如相邻的支架交替陷入底板， 那么在 工作面铺设的支撑架将会发生倒塌的事故，因此会 给工作面带来较大安全隐患。 当处于过断层时， 工作 面顶板承受的压力逐渐增大，假如强行推进往往导 致支架出现损伤。 在采煤机实现上行回采过程中， 滚 筒牙座与支架顶梁将会发生碰撞，这样使得两者出 现损伤， 更有甚者将导致采煤机架的摇臂出现折断。 加之 8202 工作面煤质相对松软， 这样将会导致煤壁 出现大量的破损现象，从而导致端面空顶距不断增 大， 往往会出现冒顶的现象。与此同时， 当处于过断 层过程中， 其工作面往往承担的压力不稳定， 这样导 致片帮煤体出现在刮板输送机上面，从而出现输送 机承担的负荷逐渐增加，因此出现溜尾堆积浮煤过 多的现象， 导致清理比较困难。 3施工方案的研究分析 8202 工作面由于受到构造应力的影响，最终导 致揭露断层前顶板位置将会出现破碎现象。对于常 用的采煤工艺而言，其工作面不能保证安全面快速 推进。 为了能够更好地推进工作面的速度， 优化工作 面的正常生产， 煤矿相关工作人员对 8202 工作面调 研， 制定了完备的垂直煤壁架棚法带压开采工艺， 并 且对工程实际进行分析。 假如 8202 工作面回采达到 552 m 时， 那么当采 煤机开始移动之前，往往需要在煤壁以及相应的顶 板之间增设一个梁窝， 通常梁窝的深度设置为 0.5 m， 相应的宽度设置为 0.3 m， 通常可以把梁窝对应的施 工地面设置在支架的前探梁中间，而梁窝的间距设 置为 1.75 m[3]。 通常可以在相邻支架之间设置两个锚索，间距 综采工作面过断层破碎带施工方案的探析 常舰 1， 王 刚 2 （1.山西煤炭运销集团盖州煤业有限公司， 山西晋城048400； 2.山西煤炭运销集团晋城有限公司， 山西晋城048400） 摘要 以山西煤炭运销集团某煤矿 8202 工作面过断层破碎带为例， 基于该工作面工程概况， 分析了采用传统 过断层法过断层存在的不足， 并提出了采用煤壁架棚法过断层的策略与具体施工工艺。实际应用结果表明， 采 用该种煤壁架棚法过断层方法后，顶板破碎现象以及煤壁大幅片帮现象得到了有效控制，可更好地保障 8202 工作面安全快速的通过断层。 关键词 煤壁片帮断层破碎带施工方案架棚法 中图分类号 TD823.97文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0144-02 收稿日期 2020-03-09 作者简介 常舰 （1990） ， 男， 本科， 毕业于东北大学采矿工程专 业， 初级工程师； 王刚 （1989） ， 男， 本科， 毕业于山西煤炭职业 技术学院采矿工程系， 初级工程师。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.062 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 实践与应用 2020 年第 5 期 设置为 1.5 m。当锚索安装完成之后， 可以把一根工 字钢放入梁窝， 其长度为 2 m， 并且工作钢的一端和 锚索进行连接， 如图 1 所示。 当设置工字钢的过程中，工作人员在安装时必 须使得钢梁面和顶板接触。为了更好地避免顶板出 现较大面积的坍塌，工作人员可以在头部端头位置 施工， 一组设置 30 根工字钢[4]， 当完成工作钢安装 之后， 采煤机可以实现正常的割煤。 工作人员在安装 工作钢的过程中可以同时实现采煤割煤，由此可以 看出两者之间不会产生影响。 工作人员把工字钢设置在尾端头时，当采煤机 实现一刀割煤流程之后，工作人员可以开始头部位 置安装工字钢， 因此能够实现交替施工， 从而可以有 效地达到断层面[5]。为了更好地保护工作人员的生 命安全，尤其对于破碎煤壁而言，在安装工字钢之 前， 必须使用单体支护实施保护， 同时需要在煤壁挂 网， 下面是挂网流程 第一， 把菱形金属网设置在单 体柱上面， 与地面的距离为 1.0 m， 并且规格设定为 长宽 4.0 m1.2 m； 第二， 对于相邻金属网而言， 可以采用铅丝进行连接，与此同时可以用钢管网锲 在煤壁上。 8202 工作面运用垂直煤壁架棚法带压法过 F4 断层和传统带压法进行比较可以发现，顶板安装棚 梁之后， 可以设置相应的断层破碎支护， 这样能够有 效地防止端面顶板出现下沉以及煤壁片帮现象。当 处于回采过程中， 揭露断层时， 通常情况下顶板破碎 比较严重， 相应的顶板下沉量仅仅达到 0.12 m， 相应 的煤壁最大片帮厚度达到 0.33 m。当顶板施工锚索 钢梁之后，能够有效地提高工作面破碎顶板所受到 的工作阻力。 通过调研可以发现， 工作阻力从 62提 高至 91， 从而能够极大地提高支护能力。 4结语 从具体的工程实践可以发现，垂直煤壁架棚法 过断层破碎带，不仅可以有效地降低工作面过断层 过程中对设备造成的故障，同时可以有效地提高过 断层时的回采速度， 此外可有效地优化支护效果， 从 而能够有效地优化回采效率。 参考文献 [1]刘星星.掘进巷道过断层破碎带支护工艺优化设计[J].山东煤 炭科技， 2018 （9） 88-90. [2]李小龙.煤巷掘进锚杆注浆超前支护过断层破碎带实践[J].江 西煤炭科技， 2017 （4） 30-32. [3]宁义国.综采工作面快速过断层技术方案实践[J].煤炭技术， 2018 （7） 40-42. [4]徐刚.大采高综采工作面过断层技术研究[J].山西能源学院学 报， 2019 （3） 96-98. [5]闫成柱.浅析掘进巷道安全过断层支护工艺实践[J].煤， 2017 （2） 66-68. （编辑 赵婧） 图 18202 工作面的垂直煤壁架棚施工平面示意图 Analysis on Construction Plan of Cross-fault Broken Belt in Fully Mechanized Working Face Chang Jian1, Wang Gang2 （1.Shanxi Coal Transportation and Marketing Group Gaizhou Coal Industry Co., Ltd., Jincheng Shanxi 048400;2. Shanxi Coal Transportation and Marketing Group Jincheng Co., Ltd., Jincheng Shanxi 048400） Abstract Taking the 8202 working face fault fracture zone of a coal mine of Shanxi Coal Transportation and Marketing Group as an example, based on the actual engineering situation of the working face, this paper analyzes the shortcomings of the traditional fault crossing , and puts forward the strategy and concrete construction technology of using the coal wall scaffolding . Key words coal wall cover; fault; broken zone; construction plan; shelf 液压支架 液压支架 液压支架 工字钢棚 锚索 单体支柱 梁窝 工 作 面 煤 壁 顶 板 破 碎 区 常舰， 等 综采工作面过断层破碎带施工方案的探析 145