煤礦講課課件：綜采工作面過斷層的類型及方法-教案

綜采工作面過斷層的類型及方法興盛園煤業(yè)“干部上講臺，培訓(xùn)到現(xiàn)場”系列課程之綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造霍州煤電集團興盛園煤業(yè)有限責(zé)任公司HUOZHOUCOALELECTRICITYGROUPXINGSHENGYUANCO..LTD山西焦煤SHANXICOKINGCOAL主講人：

綜采工作面過斷層的類型及方法興盛園煤業(yè)“干部上講臺，培訓(xùn)到現(xiàn)主講人：興盛園煤業(yè)XXXXXXX

出生于XX年XCXX月，學(xué)歷大學(xué)本科，2001年畢業(yè)于XXXXXX，工程師職稱。2011年任霍州煤電集團興盛園煤業(yè)有限責(zé)任公司XXXXXX。主講人：興盛園煤業(yè)XXXXXXX

斷層尤其是落差較大的斷層，嚴重影響采煤工作面的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。斷裂構(gòu)造是煤礦采掘工程常見的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，斷層給采煤工作面安全生產(chǎn)帶來了極大的影響，尤其是工作面突遇落差較大斷層，為確保施工安全,不得已常常采取綜采工作面過斷層的方法工藝，同時也過造成回采率降低、采掘接替失調(diào)、噸煤成本增加、降低了生產(chǎn)效益。

為此，在我們礦井工作面含斷層構(gòu)造較多的情況下，研究綜采工作面安全過斷層回采工藝顯得尤為重要。研究斷層的各項參數(shù)，選取合適工藝使綜采工作面快速、安全通過斷層，是綜采工作面高產(chǎn)高效必須解決的問題之一。

所以今天我和大家共同學(xué)習(xí)探討井下現(xiàn)場綜采工作面所遇到各種斷層各項參數(shù)的分析和對應(yīng)的過斷層工藝的類型和方法，期望給大家在日后工作中遇到類似過斷層提供參考價值。

斷層尤其是落差較大的斷層，嚴重影響采煤工作面的課堂思考提問：綜采工作面常見的過斷層的方法有哪些？討論思考過斷層方法課堂思考提問：討論思考過斷層方法一、工作面過斷層的類型及方法斷層類型、過斷層的方法、過斷層的主要技術(shù)措施一、工作面過斷層的類型及方法斷層類型、過斷層的方法、過斷層的斷層走向與工作面的煤壁基本平行斷層走向與工作面的煤壁基本垂直斷層走向與工作面的煤壁斜交斷層類型斷層走向與工作面的煤壁基本平行斷層走向與工作面的煤壁基本垂直斷層走向與工作面的煤壁斜交平行斷層垂直斷層斜交斷層斷層走向與工作面的煤壁基本平行斷層走向與工作面的煤壁基本垂直過斷層方法

當工作面遇到落差和影響范圍較大的垂直或斜交斷層時，為躲過斷層的影響可在工作面斷層前方重新開切眼，將工作面設(shè)備搬至新切眼繼續(xù)開采。

當在工作面某一端遇到難以通過的斷層時，可探明斷層影響范圍，開掘繞道將工作面改為刀把式布置，即將工作面由大面縮短為小面，或由小面延長為大面，甩掉斷層影響區(qū)域

當工作面遇到影響范圍廣的大斷層時，無法繼續(xù)使用綜采，可將其設(shè)備拆除，改用普采或炮采代替綜采繼續(xù)將工作面采完

當斷層落差小于工作面采高的2/3，其影響范圍在30m以內(nèi)，斷層上下盤巖石的硬度系數(shù)f<10時，在使用強力采煤機的條件下，采用松動爆破的輔助手可適當降低原工作面采高直接過斷層搬家跳采開掘繞道放棄綜采直接硬過過斷層方法當工作面遇到落差和影響范圍較大的垂直或斜交斷過斷層技術(shù)措施

調(diào)整工作面與斷層線的夾角處理斷層處巖石液壓支架過斷層斷層處頂板控制

1、當斷層處巖石硬度系數(shù)f<4時，可用采煤機直接截割，但其牽引速度應(yīng)制在2～3m/min以內(nèi)，以免損壞設(shè)備2、當斷層處巖石硬度系數(shù)f>4時，可采用松動爆破的方法先松動后截割，對放炮處支架應(yīng)采取防崩損保護措施

工作面與斷層線夾角小時，則斷層在工作面的影響范圍大，頂板控制難度大；反之，則影響范圍小且頂板較易維護，但工作面過斷層延續(xù)時間長。因此，根據(jù)地質(zhì)預(yù)測預(yù)報或在開采過程中，可適當調(diào)整工作面與斷層的夾角，根據(jù)頂板狀況使其保持在一定的影響范圍。其中對于中等穩(wěn)定以上的頂板，其夾角以20°～30°為宜;對于不穩(wěn)定頂板，其夾角選在30°～45°

工作面過斷層時，工作面液壓支架的俯仰角度不能太大，一般以100°～120°為宜，最大不得超過160°。如果工作面在斷層處向上推進，則應(yīng)挑頂和臥底，提前使支架緩斜往上爬;否則，盡量不要挑頂，只臥底，提前使支架按選擇的俯斜角度向下移動

1、工作面支架采用間隔移架方式及時帶壓移架2、打金屬錨桿錨固頂板，用木錨桿錨固煤壁，或采用固化煤巖體等措施，防止片幫和冒頂過斷層調(diào)整工作面與斷層線的夾角處理斷層處巖石液壓支架斷層二、工作面處理斷層的參考方案圍巖條件斷層類別影響因素二、工作面處理斷層的參考方案圍巖條件斷層類別影響討論思考：

綜采工作面過斷層主要考慮哪些要素？討論完后我們選出兩個代表回答這兩個問題。討論思考過斷層要素討論思考過斷層要素圍巖條件斷層類別影響因素處理斷層的

參考方案斷層落差╱M影響長度╱M斷層位置f≤10平行斷層＞采高＞20中、端部搬家跳采或繞道處理＜2╱3采高≥20中部可直接硬過垂直斷層＞支架支撐上限＞20中、端部搬家跳采或繞道處理≤2╱3采高＜20中部可直接硬過斜交斷層＞2╱3采高＞20中、端部搬家跳采或繞道處理＜1╱2采高20～30中部可直接硬過f≤6平行斷層＞2╱3采高＞30中部放棄綜采或搬家跳采≤1╱2采高＜30中、端部可直接硬過垂直斷層＞支架支撐上限＞30中、端部重新劃分工作面開采≤2＜30中部可直接硬過斜交斷層＞采高＞30中、端部搬家跳采或繞道處理＜2＜30端部可直接硬過＜2╱3采高20～30中部可直接硬過綜采工作面處理斷層參考方法圍巖條件斷層類別影響因素處理斷層的

參考方案斷層落差╱M影響討論思考：

我們井下工作面常用的是上述哪種處理斷層的方案，考慮的因素是否全面？討論思考過斷層要素討論思考過斷層要素三、繞道處理及加減架工作面回采工藝對工作面布置影響工作面對接方式分類工作面對接工藝技術(shù)要求工作面加減架工藝三、繞道處理及加減架工作面回采工藝對工作面布置影響工對工作面布置的影響

繞巷處理及加減架

工作面回采工藝

受斷層、薄煤帶或沖刷帶等地質(zhì)構(gòu)造的影響，破壞了綜采工作面的正規(guī)布置為了延長回采走向，多回收邊角殘煤，減少設(shè)備搬家次數(shù)，提高工作面單產(chǎn)水平，只好將此類工作面布置成刀把式，即按工作面推采方向可分為由長變短或由短變長。對工作面布置的影響

繞巷處理及加減架

工作面回采工藝

該刀把式工作面布置為由短變長，投產(chǎn)后先回采長工作面，等長工作面推至小工作面切割眼時，將大小工作面設(shè)備對接，使其工作面延長，繼而推采到終采線。該刀把式工作面布置為由短變長，投產(chǎn)后先回采長工綜采工作面對接方式分類及其評價序號方式適用條件優(yōu)點缺點1超前安裝工作面巷道壓力較大，難以維持運架路線;綜采工作面銜接較緊張要在檢修班進行對接;長短工作面對接不停產(chǎn);設(shè)備安裝效率高難于準確掌握長短工作面支架對接間隙;易壓壞待接面支架部件2停產(chǎn)安裝工作面采后運架路線暢通;長短工作面對接停產(chǎn)安裝時有備用工作面銜接生產(chǎn)有利于設(shè)備對接質(zhì)量管理;待接工作面設(shè)備部件損壞較少采后運架巷道維護斷面要求較高;改在備用工作面對生產(chǎn)品有影響3邊采邊安工作面對接延長段較短;運搬對接設(shè)備方便;工作面頂板完整且壓力小長短工作面對接不停產(chǎn);可利用檢修班邊采邊安，化整為零對接前生產(chǎn)與安裝相互擾;進度工序較復(fù)雜;影響工作面進度綜采工作面對接方式分類及其評價序號方式適用條件優(yōu)點缺點1超前支架對接間隙工藝技術(shù)參數(shù)對接前加固支護提前準備設(shè)備對接后動態(tài)調(diào)整

對接工藝技術(shù)要求：

1、超前掌握支架對接間隙：為掌握好長短工作面支架的對接間隙，在長短工作面相距30m之前，以正在推采的工作面對接端支架為準，與待接工作面的對接端支架水平間隙控制在(400土100)工作mm。同時對待接工作面開切眼的支架進行供液、檢修和調(diào)整等準備。

支架對接間隙

對接工藝技術(shù)要求：

支架對接間隙工藝技術(shù)參數(shù)對接前加固支護提前準備設(shè)備對接后動態(tài)調(diào)整

對接工藝技術(shù)要求：

2、提前正確控制工藝技術(shù)參數(shù)：當長短工作面相距30m時，由有關(guān)技術(shù)人員每天實測所需的對接數(shù)據(jù)，以便正確指導(dǎo)工作面調(diào)整采高、機頭機尾超前量和支架對接間隙。為控制好已采工作面支架和輸送機的上竄與下滑量過大，以及對接工作面的平直度，不僅要掌握好機頭超前量，而且要保持長短工作面的“三直兩平”，并標好已采工作面上下順槽的控制點。支架對接間隙對接工藝技術(shù)要求：

2、提前正支架對接間隙工藝技術(shù)參數(shù)對接前加固支護提前準備設(shè)備對接后動態(tài)調(diào)整

對接工藝技術(shù)要求：

3、對接之前采取加固支護：在長短工作面相距20m之前，應(yīng)加固對接處的巷道支護，在待接端支架梁端外加設(shè)木垛，維護好對接處抬棚，嚴防此處發(fā)生冒頂事故。此外，還應(yīng)維護好待接工作面機道頂板

支架對接間隙對接工藝技術(shù)要求：

3、對接之支架對接間隙工藝技術(shù)參數(shù)對接前加固支護提前準備設(shè)備對接后動態(tài)調(diào)整

對接工藝技術(shù)要求：

4、提前準備設(shè)備就緒：為了加快長短工作面對接速度，要提前鋪設(shè)好待接工作面的輸送機，.中部槽滯后兩組支架遠，待長短工作面對齊后再牽引人位，在回采過程中實施支架與輸送機對接支架對接間隙對接工藝技術(shù)要求：

4、提前準支架對接間隙工藝技術(shù)參數(shù)對接前加固支護提前準備設(shè)備對接后動態(tài)調(diào)整

對接工藝技術(shù)要求：

5、對接之后動態(tài)調(diào)整：工作面對接完畢后，暫采用大鏈將支架與輸送機軟連接，邊移架邊進行支架的動態(tài)調(diào)整，在支架對接較大間隙中加設(shè)走向棚，將對接處支架的大間隙化為小間隙，直到調(diào)整好為止支架對接間隙對接工藝技術(shù)要求：

5、對接之工作面加減架工藝

一般情況下，將綜采工作面上下順槽平行布置。但由于地質(zhì)條件的影響，需采取順槽折線或不等長布置，使其工作面的長度增大或減小，則應(yīng)實施加減支架的辦法。被動式加架主動式加架直接式減架工作面加減架工藝被動式加架主動式加架直接式減架1在上順槽組裝硐室預(yù)先組裝好待架支架，當采至距加架處30m之前，將其運至加架點，置于順槽一幫待加架，使其梁下有0.8～1.0m的通道2控制好工作面機尾采高，在加架處暫用走向棚支護，將待加支架與原支架水平間隙控制在300mm以內(nèi)3當采至距加架處20m之前，加強此段巷道支護。在推采至加架處5m之前，將延長輸送機與所加支架連接好。在機尾延長段除采用走向棚支護外，其后方還應(yīng)打傾向木垛排，為加架做好準備。4當延長段空間斜長距上出口1.5m時，將待加支架逐組就位，隨之延長輸送機直接式減架主動式加架被動式加架1在上順槽組裝硐室預(yù)先組裝好待架支架，當采至距加架處30m1在工作面前方35～40m范圍內(nèi)，做一個簡易組裝硐室，將所組裝的待加支架置于巷道內(nèi)。2當機尾待加架空間推至距加架點5m處時，沿傾向打好長方形木垛，并在推采過程中控制機尾處采高3當工作面推采至加架點時，在工作面機尾正前方刷擴三角出口，沿走向擴3米，傾向擴2m，并打好走向棚與順向抬板4在順曹內(nèi)設(shè)置1臺小絞車，并配合滑輪組與滑道將待加支架牽引拉入三角空間，然后將所加支架調(diào)向就位，并延長輸送機與其連接直接式減架主動式加架被動式加架1在工作面前方35～40m范圍內(nèi)，做一個簡易組裝硐室，將所1先在工作面上出口處超前替棚，使之護住待減支架的頂梁與前探梁上方;同時，在減架點之前10m范圍內(nèi)控制工作面機尾處采高2在距工作面20m以外安裝2臺小絞車用于撤架，并將工作面機尾、中部槽和擋煤板等提前拆出，暫置于上順槽一側(cè)3撤架時先將其鄰架改為本架操作，然后牽出末數(shù)第二組支架，并及時用單體液壓支柱與鉸接頂梁支護好走向棚后，再牽出末組支架，同樣維護好撤架處頂板4待支架撤出后，安裝好工作面輸送機中部槽與機尾，以達到正常生產(chǎn)的條件直接式減架主動式加架被動式加架1先在工作面上出口處超前替棚，使之護住待減支架的頂梁與前探梁四、工作面過斷層的主要回采工藝過斜交于工作面的斷層過垂直于工作面的斷層四、工作面過斷層的主要回采工藝過斜交于工作面的斷層過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米，落差比值F＜1/2，煤層向上斷離當工作面頂板完整時，在遇斷層之前將輸送機和支架往上飄，丟底煤并降低采高。推過斷層交面線后，在支架不超高的前提下將前探梁往上挑。一般情況下每割一刀支架上提20～250mm，待割數(shù)刀后支架頂梁便可接觸頂板。若頂板破碎易片冒時，要盡量縮小梁端距，并提前鋪金屬頂網(wǎng)，對局部冒高空頂處插嚴背實或者人工超前支護。過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米，落差比值1＞F＞1/2，煤層向下斷離若煤層薄可適當破底或挑頂。據(jù)斷層落差的大小，應(yīng)預(yù)測從變坡點至復(fù)位點之間的水平推采距離。若頂板較破碎時，還應(yīng)采取必要的技術(shù)措施。一般多采用人工做超前支護、打水力膨脹錨桿或樹脂固化等方法。特別要防止輸送機機身的傾斜。當工作面頂板完整時，在遇在遇斷層之前，采取沿頂板采、丟煤和降采高等措施。推過斷層交面線后，將支架往上挺，其仰角一般為150°，即每割一刀支架飄200～250mm，再推采數(shù)米后爬至頂板過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米，落差比值F＜1/2，煤層向下斷離當工作面頂板完整較穩(wěn)定時，一般采取破底的方法通過。在支架不超高的前提下過斷層，以保證立柱有足夠的伸出量，推過斷層后便于降低采高。若工作面頂板較破碎，一般用采煤機直接割頂，并提前鋪金屬頂網(wǎng)，斷層下架前挑木板，以防其交面線附近冒頂。此時一定要掌握好采高，以防架梁卡阻采煤機或壓死支架過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米，落差比值1＞F＞1/2，煤層向上斷離遇斷層之前，要加大工作面采高，使支架達到最大支撐高度，且架前鋪頂網(wǎng)，為過斷層做好準備。將要過斷層時，采煤機往下臥底割煤，以降低采高。如煤厚不適合則需割頂或破底。過斜交于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差小于1米過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差較大，煤層向上斷離；斷層帶煤層變薄當工作面斷層處變薄，其小于支架的最小支撐高度時，應(yīng)視其頂?shù)装鍘r石性質(zhì)和硬度，可分別采取直接割頂板或破底。必要時應(yīng)提前將所割頂?shù)装逵勉@爆法進行松動處理，以減小對采煤機的損壞程度。但一定要采取必要措施防止崩傷管路與支架。過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差較大，煤過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差較小，煤層向下斷離它比煤層向上斷離容易通過。特別是當煤層傾角較大時尤為有利。過斷層的方法基本是采用架前鋪頂網(wǎng)，且梁端挑木大板托頂煤，或者爆破松動割底板等工藝措施。待推過斷層交面線之后，開始沿板推進找底。過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：落差較小，煤過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：斷層落差較大，即落差比值1＞F＞1/2，煤層向下斷離

在工作面過斷層之前，應(yīng)提前托頂煤或割底板開采，盡量少留頂煤。若工作面發(fā)生頂煤脫落，必須采取背板護頂措施，待推過斷層交面線之后，先割頂板再逐漸找至煤層底板。過斷層時不僅要合理控制采高，而且使輸送機平直，以防造成工作面擠咬架事故。過垂直于工

作面的斷層

選擇的工藝

適用條件：斷層落差較大討論測驗

我們井下綜采工作面過斷層采用了哪些上述哪項工藝？討論測驗過斷層工藝討論測驗討論測驗過斷層工藝五、工作面過斷層的工藝示例垛式支架支撐掩護式支架掩護式支架節(jié)式支架五、工作面過斷層的工藝示例垛式支架支撐掩護式支架垛式支架

煤層厚度：1.4～1.9米

斷層落差：0.5～1.2米

煤層斷塊在工作面推進方向的上方，過斷層時逐步割頂和割底，巖石較硬時采用放小炮方法挑頂或臥底，使液壓支架按選定的坡向上逐步通過斷層。垛式支架

煤層厚度：1.4～1.9米

斷層落差：0.5～支撐掩護式支架

煤層厚度：2.4～3.3米

斷層落差：0.9～1.3米

在距斷層面5m時，支架前方開始挑頂，加大上坡角度，以利于架進人斷層下盤。頂板破碎時需先架設(shè)前高后低的傾斜棚。在移時應(yīng)在頂梁和前探梁下打斜撐柱，使底座上抬前移。輸送機司機可用手動葫蘆抬起，前移成需要的坡度。支撐掩護式支架

煤層厚度：2.4～3.3米

斷層落差：0掩護式支架

煤層厚度：2.4～5.0米

斷層落差：1.0～4.9米

以距斷層線16～22m處為起點，將支架降到最低采高2.3m.，分別在工作面上下端頭畫16°的向下腰線，作為兩端頭支架頂梁運動軌跡，以使支架的頂梁逐漸脫離頂板，工作面俯斜向前推進。支架每邁一步可下栽120～130mm。掩護式支架

煤層厚度：2.4～5.0米

斷層落差：1.0節(jié)式支架

煤層厚度：2.1～3.6米斷層落差：0.3～2.4米

將工作面采高降到1.6～1.7m，過斷層時將支架前探梁及時上挺，每進