综采工作面过断层安全技术措施.docx

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综采工作面过断层安全技术措施

综采工作面过断层安全技术措施

一、概况

12611-2工作面位于大柳塔煤矿2-2煤层六盘区，工作面切眼布置在运顺60#联巷。

新跳采的工作面在走向上，将不再推进运顺72#～73#联巷范围内的下坡段，从12611-2工作面井上下对照图上看出，两顺槽起伏不大，基本以负坡推进为主。

f61正断层露头在12611-2工作面切眼内揭露，断层剖面线离12611-2工作面运顺60#联巷口100m，在南东走向上与12611-2回顺50#联巷揭露的断层相连接。

断层走向线与工作面走向线斜交，成9度夹角。

工作面：

12611-2工作面推进长度3005m，工作面长240m，平均煤厚5.1m，设计采高4.7m。

煤层结构简单，一般不含夹矸，12611-2回顺在42#-43#联巷间断性分布冲刷体。

直接顶为粉砂岩、泥岩，直接底为粉、细砂岩。

水文地质：

本工作面有两段中等富水区，切眼～距切眼350m段，松散层厚60～100m，上覆基岩厚40～60m，底部砂砾石层厚5～15m；距切眼610～1160m，松散层厚80～100m，上覆基岩厚40～45m，底部砂砾石层厚5～8.5m，这两段区域为工作面防水重点区域。

由于在12610工作面提前打钻孔对富水区做了疏放，以及部分含水流入采空区，同时在12611面共施工钻孔41个，泄出水量约872020m3，现在探放水孔水量已经稳定，总涌水量为63.87m3/h。

剩余水量是工作面上覆的基岩古风化面起伏的底洼处地下潜水，预计12611-2工作面排水量不小于200m3/h。

f61断层：

走向北偏西50°，倾向北东，倾角73°，斜长879m，最大落差表现在切眼开采初期6.07m，在推进过程中落差逐渐变小，在回顺50#联巷落差为2.42m。

断层面的位置随着工作面的推进，逐渐过渡到机尾。

断层上盘分布有伪顶炭质泥岩0.1m，直接顶泥岩1.8m，其上老顶为粉砂岩，下盘分布直接底粉砂岩3.57m，老底泥岩2.38m。

附12611-2综采工作面井上下对照图1-1、12611-2工作面f61断层素描图1-2。

二、过断层前期准备

1、从工作面初采开始，对工作面进行矿压观测，包括来压时支架阻力大小、来压范围、工作面及两顺槽煤壁片帮情况，安全阀的卸载压力值，在推进中统计出来压步距，为预防压死支架提供数据依据。

2、队内组织好支架平衡油缸、推拉杆、推拉头、安全阀；煤机链轮、滑靴；运输机哑铃销等备件存库，以备用。

三、劳动组织

1、成立矿压观测小组，由每班跟班队干负责观测工作面来压情况，技术员对观测数据进行汇总统计。

2、作业制度仍保持原有“三八”制，每天检修班安排4小时检修，每月安排停机10小时预防性检修，同时完成2刀割煤任务；生产班在出勤人数上增加一人，支架组留出一人在生产过程中做动态检修，同时完成6刀割煤任务。

3、检修班重点对设备进行日常维护，尤其是煤机链轮、滑靴、截齿和齿套；运输机链、哑铃销和销排销；支架护帮板、侧护板和推拉杆销子等。

生产班主要搞好工程质量，注重工作面采高、坡点过渡、支架接顶，减少漏矸等。

4、根据周期来压步距，每天检修安排在步距之内进行（减压区），煤机原则上停在两端头。

5、工作面按照每天13m推进速度，检修班每三天组织拉一次移变。

四、过断层工艺

1、工作面坡度调整

（1）开采初期，采用工作面断层坡度调整方案1，按照3°设计起坡角度，起坡点离运顺口65m，调整斜长为60m。

在底板岩石硬度大，支架大脚不钻底情况下，工作面预计最大割岩量为3.8m，其中上盘破顶割岩量1.9m左右，下盘割底岩量1.9m左右；如果底板岩石较软，支架大脚容易钻底，则尽量少割或不割底板岩石，多割顶板岩石，预计上盘破顶割岩量3.4m左右，下盘割底岩量0.4m左右。

工作面开采初期支架调整范围37#～71#支架，底滚筒与工作面底板走势一致。

断层带调整斜长范围内采高不低于3.8m，初采期间，机头到断层带、断层带到机尾采高不低于4m，在初放之后除断层带外，工作面其它地方采高保持在4.5m左右。

1>;坡点1、2底刀调整

①当煤机由机头向机尾牵引时，对调整范围内变坡点1，按照2°调整角度，7～10m的过渡斜长，抬刀幅度共计为350mm，其间可分多次调整。

煤机反向牵引时，对于坡点1反向调整，抬刀幅度同样为350mm。

坡点1预留底煤厚度300～400mm，避免坡点1因调整不及时出现底板低凹现象。

②当煤机由机尾向机头牵引时，对调整范围内变坡点2，按照2°调整角度，7～10m的过渡斜长，落刀幅度共计为350mm，其间可分多次调整。

煤机反向牵引时，对于坡点2反向调整，落刀幅度同样为350mm。

坡点2预留底煤厚度200～300mm，避免坡点2因调整不及时出现底板凸起现象。

2>;坡点1、2顶刀调整

对于两变坡点，要求在此处过渡平缓，顶刀走势与前方顶板走势一致，总的原则是坡点1抬滚筒，坡点2降滚筒，但幅度不能超过100mm。

（2）当工作面推进一定距离之后，此时断层落差、倾角相对减小，采用断层坡度调整方案2，按照3°设计起坡角度，起坡点离运顺口142m，调整斜长40m。

工作面上盘破顶割岩量1.8m，下盘局部割岩量0.4m左右。

对应支架调整范围85#～107#支架，底滚筒与工作面底板走势一致，断层带调整斜长范围内采高不低于4m，机头到断层带采高4.5m，断层带到机尾因距离不长，采高调整范围不大，此段范围内采高确定为4.2m。

对于坡点3、4顶、底刀调整与方案1中1、2点对应。

附f61断层坡度调整方案示意图1-3、1-4。

2、断层走势变化

工作面在推进过程中，断层落差逐渐变小，由开采初期的6.07m到回顺50#联巷揭露的2.4m；断层面将从揭露的离运顺100m过渡到机尾，调整斜长对应工作面支架调整范围也将从工作面37#支架过渡到机尾；并且斜长范围逐渐变短，坡度逐渐减小。

3、特殊情况下的割煤工艺

（1）当顶板破碎、已拉出超前架的情况下梁端距仍大于1m时，采用局部加刀单向割煤工艺，煤机退到机尾，牵引方向由机尾向机头，尽快缩小工作面端面距，但进刀范围不小于30架。

（2）如工作面局部压力较大，顶板下沉严重，支架增阻速度快时，进刀方式改为中部进刀，尽快甩掉工作面压力。

（3）如工作面局部来压，顶板破碎，端面有较大的矸石，拉架有冒落危险时，采煤机割完底刀后退到漏矸段靠机尾方向顶板较好的地方停下，再进行拉架，带压移架并用手动操作护帮板，护住顶板、煤壁，防止矸石继续冒落。

4、工作面在推进过程中，因断面上盘顶板宽15～17m范围内，伪顶、直接顶泥岩易跨落，过断层期间加强此区域顶板管理。

为减少断层在工作面的暴露面，此时采取加、甩刀的方式，按1°设计角度，调斜工作面。

开采初期，使工作面中部断层区域超前4m，随着断层面逐渐过渡到机尾，使机尾断层区域超前4m。

如果上述要求不能满足，可使中部或机尾超前5～6m甚至更多，直到符合要求。

示意图1：

示意图2：

5、工作面过断层的工艺要求

（1）切眼内运顺比回顺滞后7.3m，在初放之后，再将两顺槽推进度调成一致。

过断层时根据现场条件认真分析弄清断层上下盘岩性及软硬程度，可适当调整上、下盘割岩量。

（2）尽量找准起坡点，过渡斜长达到40架左右，对过渡区域支架标明起点架与终点架，比较准确实现3°坡调整。

（3）煤机通过断层影响带时，速度控制在2m/s左右，正常割煤段采煤机的运行速度不得超过11m/min。

（4）工作面将逐步揭露断层的延伸走势，采高动态做出调整，对应在支架上将挂设牌板，标识断层影响范围。

（5）确保过断层期间，支架自动喷雾系统与煤机联动，超前煤机前滚筒1～2架正常开启，持续时间5s。

（6）调整底板过程中过渡平缓，不得出现较大低凹、凸起现象，不得出现连续3处溜子扭曲问题。

五、顶板支护管理措施

1、支架初撑力。

支架初撑力不得低于额定压力的80%（252bar），正常情况下支架必须达到初撑力。

如果该区域底板存在泥化现象，关闭自动补液功能，防止出现支架大脚钻底、咬架等现象。

2、护帮板的规定。

工作面在没有来压情况下，或端面距小于1m时，工作面可以采用成组收打护帮板，收护帮板超前前滚筒、打护帮板滞后后滚筒都为10架；断层带手动单架收护帮比煤机前滚筒提前5架，打护帮滞后煤机后滚筒3架。

当工作面遇到周期来压，端面破碎或端面距大于1m时，工作面断层带采用手动收打护帮板，其它区域采用成组方式，收护帮比煤机前滚筒提前5架，打护帮滞后煤机后滚筒3架，并保证将一级护帮贴在煤壁上或顶板上，二级护帮紧贴煤帮，以减少工作面漏顶和片帮。

3、安全阀的管理。

安全阀的开启压力不得小于430bar，队里必须自备50个安全阀，当发现开启压力低于430bar时及时更换。

4、超前拉架。

当周期来压，顶板破碎，漏矸或端面距大于1m时必须超前拉架，必须从两端顶板好的地方向中间顶板差的地方拉，防止漏矸范围的扩大。

5、拉架。

当顶板较好、没有来压滞后煤机后滚筒3架拉架；当周期来压，顶板破碎时滞后煤机前滚筒3架。

对于顶板破碎、漏矸段拉架时采用带压移架，边降边拉边打护帮板，尽量不让顶板上的矸石漏下来。

6、特殊情况下当工作面拉架赶不上采煤机时，煤机必须与支架配合好，根据顶板情况采用停机等架或迈步移架（即隔一架拉一架），防止顶板的冒落。

7、工作面发生漏矸后，割煤时顶板要平缓过渡，保证支架平缓过渡，支架状态调整好，不得出现低头或抬头支架。

8、工作面端头支架必须超前拉出、升紧。

六、设备保障

1、保证工作面液压系统正常，泵站出口压力不低于31.5mpa，保证支架初撑力达到252bar。

2、加强对工作面支架的日常维护与保养，完善支架喷雾系统，及时处理工作面各管路的跑、冒、滴、漏，杜绝支架出现自降现象。

3、为防止压力大时支架顶梁“低头”而压死支架，在运顺就近联巷备用10根3.8m的单体。

4、初采前对所有支架安全阀重新校定一次，检修班每天必须仔细检查安全阀，确保安全阀在压力超过449bar之后，正常开启卸载，对损坏的安全阀必须及时更换。

5、检修期间三机组重点对运输机起伏较大处，煤壁侧和架前哑铃销进行检查；每天测链子张力，张力值不低于16t；对煤机回割三角煤进刀段的销排销子、β销、r销严格检查，确保过断层期间不出现故障。

6、煤机组严格对煤机牵引部、链轮、滑靴等重点部位做周期性检查，各部油位须符合要求，各润滑点润滑到位，每天对上一天检修写出反馈结果。

7、必须保证采煤机牵引水路、内外喷雾系统畅通，滚筒截齿完好无缺，割煤时如发现截齿丢失，数量大于4个或磨损严重等现象时，应及时停机更换截齿。

七、预防倒架、压死支架安全技术措施

1、确保工作面采高，在断层影响带采高必须保证在3.8m以上，正常段采高不得低于4.2m。

2、顶底板在斜坡段过渡平缓，顶板留有台阶，使支架接顶不好；底板留有台阶或不平会使推溜产生困难，同时影响支架几何形态，仰俯角太大容易发生空顶冒顶或采煤机滚筒割顶梁隐患。

3、如推采至断层上盘出现局部漏顶现象，要及时采取二次移架或刹顶等处理措施，严禁出现局部冒顶。

4、严格控制“工程质量”，根据煤层底板走势变化而变化，过度平缓，每次抬底、卧底量不得超过100mm，禁止出现煤机钻煤墙、割支架顶梁现象。

5、过断层期间，在工作面来压时要提高割煤速度或推迟检修时间，待压力过后再进行检修。

6、当工作面出现支架倾斜现象时，必须及时扶架，可以采取倒拉架并借助侧护板油缸的方法调整，必要时采取煤机扶架，防止倒架现象发生。

八、处理局部冒顶安全技术措施

1、处理漏顶时，首先对工作面刮板输送机、采煤机进行停电闭锁，并将作业区域支架本架闭锁，打开护帮板，对可能掉落的活矸处理干净，然后人员可进行作业。

2、将工作面没有漏顶、冒顶地方的支架超前拉出，以免扩大冒顶范围。

3、在冒落不高的支架顶梁前端要打“井”字形木垛充填顶板，减少空顶间距，有效维护顶板。

4、对工作面端面距较大的地方在支架顶梁上方架设钢梁，另一端采用锚吊梁