综采工作面跳采对接工艺与应用

徐广奇

珲春矿业（集团）有限责任公司板石煤业有限公司 吉林珲春 133300

1 工作面概况

板石煤矿52605回采工作面位于-585东翼回风巷北东侧，F14断层北西侧；工作面走向长度1077m，改造对接前倾斜长度100m，改造对接后倾斜长度140m,面积为145010㎡。该工作面周边构造发育，有SF7、SF8、SF9、SF13、SF14五条断层，工作面内存在SF7、SF12、SF13断层，工作面掘送开切眼时揭露SF7断层，落差6．5m；工作面范围内煤层厚度为1．3-2．8m，平均为2．0m；煤层倾角为4-13°，平均为7°。工作面改造对接前布置65台ZY3800/11/25型支架，并配备有SGZ730/500型刮板输送机、MG150/380-WD型采煤机等综采设备。工作面改造对接后布置93台ZY3800/11/25型支架。

2 过断层方法的选择

2.1 过断层常见方法

断层是工作面回采和掘进过程中最常见的地质构造，一般对于落差小于采高的断层采用平推硬过的方法。该法的优点是操作简单，只需根据实际情况采煤机直接截割或者松动爆破等手段直接推过断层带，其局限性是难以适应落差大的断层。对于落差较大的断层，直接硬过难以取得较好的效果，这时可以根据断层的具体特征选用不同的方法：

（1）倾向断层。倾向断层对回采工作影响较大，尤其对于落差大、沿倾向影响范围大的断层，往往造成工作面回采作业停滞。针对倾向断层，可根据情况在断层的另一盘重新掘切眼，当工作面推至距离断层带5-8m范围时将工作面设备搬至新切眼，通过跳采保证工作面的正常回采作业[1]。

（2）走向断层。可根据断层影响范围，在断层上部、中部和下部重新掘出一条稍长于断层走向影响范围的巷道，然后将该巷道与进风巷或者回风巷沟通，撇开断层带进行回采。

2.2 过断层方法的确定

52605综采工作面掘送开切眼时揭露SF7断层，该断层落差为6．5m，走向与倾向分别为68°和338°，对工作面走向和倾向影响范围分别为140m和40m。落差远大于采高，故不适于应用平推的方法过断层，进一步分析SF7断层的位置和影响范围，决定采用跳采法过断层。

3 跳采对接过断层实践

3.1 中风巷的掘进与支护

中风巷担负着工作面通风、行人和运料等作用，由于中风巷沿断层掘进，故确保中风巷支护质量是保证该工作面安全回采的关键。根据以往跳采开采经验，决定对中风巷采用“锚网索”联合支护，锚杆选择为Φ18×2000mm的高强无纵筋树脂锚杆，锚索选择为Φ17．8×7300mm的钢绞绳。中风巷支护参数具体为：顶板和两帮锚杆间排距为800mm×800mm，锚索间排距为1600mm×1600mm。在顶板破碎带采用注浆加固，且该区域锚杆间排距控制在600mm×600mm范围以内。为了降低中风巷在回采过程中的变形、破坏程度，在动压区范围内架设两排π梁配合单体柱控制顶板，确保单体柱初撑力不低于90kN。

在中风巷与切眼连接处为“丁”字巷道，此处控顶的面积较大，且地应力和构造应力集中，受采动影响易发生变形和破坏。为了提高该区域巷道稳定性，在原“锚网索”支护及基础上增加木垛和单体π梁支护[2]。

3.2 改造后通风

为了避开断层，布置了工作面中风巷。这样原回风系统便会发生改变。新的通风系统为：运输巷→工作面切眼→中风巷→外切眼→回风巷→总回风巷道→风井。新的通风系统并不复杂，可满足工作面正常风量需求。但考虑到断层附近瓦斯浓度不稳定，故应在机巷和中风巷老空侧挂设风障，确保风流能够有效吹散上隅角瓦斯。另外，为了确保断层附近瓦斯不超限，工作面布置了上隅角瓦斯抽放系统。直至通过该断层，尚未出现上隅角瓦斯超限情况。

3.3 切眼的对接

预先将液压支架在新切眼内布置，随着工作面的逐渐推进，回采空间逐渐与新切眼对齐。当两切眼对齐时，将老切眼运输机机尾部拆除，然后补充中间槽使两运输机连接。连接完毕后安装运输机电缆槽，连接运输机底链、刮板等。连接好运输机后，将中间巷备用液压支架用绞车拉至与切眼内等待支架平直，连接输送机槽与支架推移千斤顶。工作面切眼对接后，运输机若出现缝隙，可将运输机下滑，在下滑过程中逐渐缩小裂缝，直至满足安装要求。待运输机和支架安装完毕后，根据管路系统的布置要求，连接三机电缆、水管、信号线、照明电路、风管和液压系统等管路等，待完全安装完毕后开始试车[3]。

总之，断层是综采工作面回采过程中最常见的地质构造，合理选择过断层方法是确保工作面安全、高效开采的关键。对于小断层，综采工作面往往采取平推硬过方式通过。对于大型断层，可采用跳采技术过断层。工作面过断层采用跳采技术，虽然工作面中部掘进中风巷增加了施工费用，造成工作面暂时性停产，但该方式可有效避免瓦斯、顶板、水害等事故的发生，同时也一定程度地提高了煤质。工作面过断层实践表明，采用跳采技术过断层能够确保工作面安全回采。