1、1复杂地质条件下大倾角工作面的开采与研究【摘 要】随着矿井的开采与延伸，矿井所面临的地质条件越来越复杂，回采期间工作面的管理难度越来越大，尤其一些特殊构造的煤层在遭遇各种复杂地质条件下实现安全高效回采必须加大技术创新，工艺创新，管理创新，以科学方法保证安全。冀中股份葛泉矿 1523 工作面煤层构造特殊，属于大倾角工作面，再加上工作面遭遇断层、异常区、陷落柱等复杂地质条件，给回采工作带来了很大的影响，施工单位通过不同的针对措施保证工作面顺利回采。 【关键词】大倾角；复杂地质；断层；陷落柱；调采；异常区；仰采 一、工程概况 冀中股份葛泉矿 1523 工作面属于大倾角工作面，工作面平均倾角32，回采
2、过程中最大倾角 50，该工作面位于南翼一采区，西东北为1525 工作面采空区，东南为 DF6-5 断层，西南为 1521 工作面采空区。该工作面总体位于葛泉向斜轴右翼，运输巷沿向斜轴掘进，工作面基本呈单斜构造。工作面地质构造较为复杂，断层发育，其中工作面开采以来f236、F505、F506 等大断层及数个小断层，落差分别为 6m、2.5m、5m，另工作面开采之处隐伏断层，在推进 f236 断层时实施了工作面机头 80米的大比例调采，开采中期遇到特大隐形陷落柱，开采末期遭遇5、6、7 号异常区，对回采有较大影响，另由于工作面煤层起伏变化较大，2工作面自切眼开始向外推 850m，工作面基本为俯采，
3、俯采最大坡度为11，局部为仰采，尤其工作面停采线以里至 250m 处工作面基本为仰采，仰采最大坡度为 15，且伴随工作面异常区及薄煤带的同时影响。因此工作面从 2009 年 9 月开采，2012 年 3 月回采结束，历时 2 年半。 二、推进断层的开采与研究 由于 1523 工作面工作面倾角大，顶板情况又复杂，顶板小构造多，而且又遇到多个断层，大倾角工作面顶板控制是影响工作面推进的主要因素，而且过断层顶板控制又是重中之重，因此我们首先从顶板控制入手。顶板控制方面我们对顶板破碎的地方采取锚网支护加大板联合支护，每根大板下两根单体，对顶板进行双重保险控制，而且每班检查单体质量，对山势不正或有顶板来
4、压对单体造成压死、压跑的重新改单体，保证支护质量，对锚网支护的锚杆要求必须垂直顶板，而且班班验收，对不过关的重新返工，在顶板动态控制中，随着工作面推进，有些单体因为煤层变化跑脱，通过加大单体与大板倾角，继续支护，在工作面推进中，由于顶板破碎，支护的顶板还会继续片帮，我们坚持先维护 后出煤的原则，把顶板事故控制在萌芽中，为后期的出煤打好了基础。另外为了过断层中保护设备，特别是机组在过断层中因割渣震动损坏零件，我们提前对断层段进行放炮震动，放炮时放小炮，即少药多孔，这样渣块又小，又不会影响顶板。过各种断层中通过对顶板的管理及工作面滚渣的控制保证工作面顺利推进多个断层。 三、推进陷落柱与分采分运的开
5、采与研究 1523 工作面在 2010 年 5 月遭遇了隐伏陷落柱，陷落柱跨度长，共367.5m，范围涉及工作面长度 50%以上，在推进陷落柱时，不但通过加强顶板管理、防治水管理、设备管理保证工作面的正常推进，而且通过分采分运保证解放煤炭资源 3 万多吨，至少创造 1500 万元效益。顶板管理上及时超前支护，提前套帮维护，陷落柱周边地段加强支护杜绝冒顶事故的发生，工作面加密挡矸皮带，工作面低洼段人行道增加挡矸皮带防止工作面滚渣伤人；防治水管理上通过钻探物探顶底板提前注浆杜绝陷落柱水害的发生，确定该陷落柱为无水陷落柱；设备管理上通过调整机组及外围运输设备的日检、周检项目，加厚机组的平滑靴，调整支
6、架的底调千斤顶的管接头方向等保证机电的后勤保障工作，分采分运解决陷落柱所含岩粉粘性强，按正常割煤，陷落柱和煤体混合运输，到达煤仓后，粘煤仓，放煤难，整条运输环节粘运输设备，到洗选车间洗煤困难，煤渣难分离，进而影响整个生产系统的弊端保证了我们的煤炭资源正常回收，且渣石直接运到矸石场不在重复入洗，提高了整体效率。 四、大倾角工作面推进断层中大比例调采的研究与应用 由于工作面切眼方向与推进方向不平行，所以 1523 工作面在推进一段后需要调采，又因工作面在调采过程中，工作地质条件复杂，工作面出现断层发育，使调采不能正规循环，最直接的影响就是随着工作面的调采，工作面溜子下蹿，机头第一个支架将进入运输巷
7、下帮 1.52 米，如果这样我们必须扩运输巷下帮，保证运煤体统正常，为了防止这种事情发生，我们采用机尾支架不动，调采机头的方法来进行调采。 （1）以机尾支架为圆心，工作面长度为半径推进调采，在调采过程中，机尾支架只调不拉，每两刀煤机组必须割一排机尾，为机尾调支架提供空间。4（2）机尾采用提前扩帮防止顶板事故发生，工作面在调采过程中由于顶板破碎，并且伴随断层发育及工作面倾角大和机尾不推进，造成机尾片帮，局部顶板掉渣，我们采用机尾打锚杆扩帮并上大板加固，每天对支护单体二次注液，打靠帮点柱，来稳定顶板，减少机尾调支架对顶板的作用力。 （3）采用防滑千斤顶配合侧护，遏制支架下滑，工作面在调采的同时，我们保持防滑千斤顶时刻发挥作用，并在每次拉架过程中，从第一架开始把支架前后侧户伸展，使支架推移杆贴住支架下地脚，通过支架的向上调整来拉动溜子的上窜。通过采用以上综合方法，我们避免了支架进入工作面下帮，避免扩下帮来大幅度摆动转载机，成功调采机头 80 米，在工作面推进过程中，调采角度达到 30 多度。 葛泉矿综预队在大倾角工作面的开采中，针对各种复杂特殊的地质条件，采取不同的安全措施，创新生产工艺，创新安全管理方法，为复杂地质条件下大倾角工作面的安全高效提供实践与理论基础。
