通化矿业（集团）有限责任公司 吉林白山 134300
摘要：松树镇煤矿3215综采工作面，通过KJ216型顶板动态在线监测系统，时时在线观测回采工作面矿压数据，采用煤壁加固，调整工作面伪倾角、拉低、预挑顶等多种较为有效的技术措施。回采通过了工作面7条断层，提高了回采率、缓解采掘接续和工作面搬家倒面次数的紧张局面，取得了可观的经济效益和社会效益。
松树镇煤矿3215综采工作面回采通过了七条断层，其中a2和a3，两条断层落差分别a2为3.3m；a3为5.5m，期间松树镇煤矿投入了大量的人力、物力、财力，在条件特别困难的情况下，采用了多种较为有效的技术措施，最终顺利地通过了断层，实现了安全回采。
1 3215工作面概况
1.1 松树镇煤矿3215综采工作面位于三水平+206东二采区，走向长度平均450m，倾斜长度平均130m。工作面共安装88部支架，1～42号支架煤层倾角为190，43～88号支架煤层倾角为380。回采工作面煤层为一号煤层，结构简单，普遍含一层夹石，夹石厚度在0.2m～0.7m之间，煤层厚度平均为3.48m，为中厚煤层，煤层硬度一般在0.5～0.7之间。
1.2 地质构造：整体呈单斜构造，整个工作面处于缓倾斜向倾斜过度，地层倾角在13°～40°之间。工作面内有7条断层，均为正断层，倾角在30°～90°之间，落差在0.8m～2.8m之间。其中对工作面回采造成影响的断层为a2和a3，均为倾向正断层，a2断层走向15°，倾向NW，倾角70°，落差为3.3m；a3断层走向10°，倾向SE，倾角73°，落差为5.5m，对回采工作带来了很大困难。
1.3顶底板特征：一号煤层伪顶为灰黑色细粉砂岩或炭质页岩，厚度在0～3.0m之间，平均厚度在1.5m，老顶为灰白色石英质中—粗粒砂岩，局部含砾岩，致密坚硬，矽质胶结，含黄铁矿集合体，厚度在3.3m～14m之间，平均厚度8.0m。一号煤层底板（二号煤层顶板）为灰黑色细砂岩，层理发育，平均厚度0.7m。
2 过断层前采取的安全技术措施
（1）加强矿压观测工作，做好预测预报，掌握矿压规律，及时在上下两道标出初次来压、周期来压位置，工作面提前降低采高，确保支架达到初撑力，提前做好防范措施。初次来压和周期来压后，如果采空区上、下两顺盲巷长，必须采用人工强制放顶和深孔预裂法使其冒落。通过KJ216型顶板动态在线监测系统。时时在线监测矿压数据，根据周期来压步距标出工作面上下两道来压位置，发现压力升高，立即采取针对性措施和手段，及时对顶板、工作面加强支护。[1]
（2）工作面推至运输顺槽、回风顺槽断层前加强两道支护，架设工字钢支护，每1m一架，用锚杆当拉杆将所有工字钢连接在一起，钢棚上面用编织袋装煤粉，铺2.0m厚的假顶，假顶上部打木垛，木垛接至顶板。用钢丝绳把木垛、编织袋假顶、钢棚梁连接在一起，形成一个整体悬吊在顶板锚杆或锚索上，防止来矿压或工作面推进过程散落，失去支护作用。
（3）由于工作面倾角较大，为防止支架和运输机下滑，采煤机采取单向割煤，即采煤机下行割煤，上行扫货。采取这种割煤方式，保证运输机由下往上推移，克服了运输机的下滑。移架采用由下向上单向移架的方式，防止支架下滑。
工作面以伪斜60进行推采和其它措施配合，取得很好的效果。
（4）移架时用单体液压支柱斜撑顶梁向前移架，给好抬底，带压移架，尽量少降前柱。具体操作是将单体液压支柱下端支在相邻支架底座上，上端支在本架顶梁上，在拉架时采取远方供液，降架时支架顶梁不降，而支架底座抬起，然后拉移支架，到位后再升支架，确保顶板不反复松动，移架过程中要对支架进行调整，确保移架后支架不会发生挤架、咬架现象，与运输机保持垂直，并保证支架达到初撑力，整个过程中严禁空顶下作业。[2]
（5）工作面过断层挑顶岩石较硬，不能采用采煤机割岩石，必须采取打眼放震动炮措施。放炮前必须保证支架在最小空顶距状态，同时防护好支架，放完炮后，及时将前探梁和护帮板伸出，支撑顶板。
3 过断层采取的技术方案
3.1加注化学加固剂
由于断层落差大，断层处上下两道煤壁高，为防止过断层过程中煤壁片冒，在上下两道断层处打注加固剂，施工人员站在编织袋上在巷道3m高处打眼，每5m打一个眼，然后注化学加固剂，确保过断层时巷道不会片帮。为了加快工作面推进速度，减少工作量，在工作面断层处距支架顶梁下0.5m，倾角25度打眼，每个眼深6m，间隔6m依次向上打眼注加固剂，注完后再行割煤。推进4m后，再次注加固剂，打眼位置在上次两眼之间，间隔6m依次向上打眼注加固剂。工作再推进4m，按以上方法循环依次进行打眼注加固剂，直至断层过去为止。通过对断层区域加注少量的加固剂，有效防止了片帮冒顶事故的发生。[3]
3.2调整工作面与断层的交角，分段通过断层
为了防止工作面支架与运输机下滑，工作面调成伪斜（即运输顺槽超前回风顺槽），同时过断层时尽可能调整工作面与断层走向斜交的方法过断层，采用点过的方法。
3.3采用人工拉低、顶输送机，缩小循环通过
过a2断层是从断层下盘进入上盘（下压断层），a2断层落差3.3m。当工作面推至距断层面10m时，采高降至1.8m，同时留住顶煤、拉底按-100坡度进入二层过断层。过下压断层顶板不易冒落，比较容易就能过去，（如图1所示）
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图-1 工作面过a2断层示意图
3.4挑顶、内衬钢丝绳、打锚杆挂网通过断层冒落带。
过a3断层是从断层上盘进入下盘（上仰断层），a3断层落差5.5m。工作面推进距a3断层面5m时，采高降至1.8m。沿a3断层上盘推进，过断层面后按100仰采，沿a3断层下盘推进，经Ⅱ层煤、层间距至Ⅰ层煤。（如图2所示）工作面煤壁片帮比较严重时，必须停止推进及时护顶支护煤壁。在支架顶部挑木梁，木梁顶部刹金属网，并内衬钢丝绳，钢丝绳间距0.5m，钢丝绳与金属网每隔0.2m连一扣，金属网间搭接0.1m，每隔0.2m连一扣，木梁搭在支架上的长度不能少于0.6m。在靠近煤壁处，木梁用单体支柱支撑，煤壁采用打锚杆、挂网封严煤壁的方法。根据实际情况，可以缩小循环步距0.3～0.4m，必要时，为减少采煤机割煤震动造成片帮冒顶，在封闭顶板、煤壁安全情况下，采用人工清货推进过断层冒落带。[4-5]
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图-2 工作面过a3断层示意图
4社会和经济效益分析
安全是最大的效益，由于安全成功解决了过断层问题，积累了安全生产经验，缓解了采取接续，与重送开切眼相比，避免造成很大的人力物力的投入，减少煤炭损失，提高工作面回采率，产生了巨大的社会和经济效益。
5结论
矿井开采煤层地质条件是决定煤炭开采难易程度的基本因素，也是影响矿井高产高效的重要因素，为保证工作面的顺利开采，提高回采效率，必须采取针对性的技术措施，根据松树镇煤矿3215综采工作面的地质情况，提出了综采工作面过断层的技术方案，为松树镇煤矿3215综采工作面安全高效开采提供了技术保障，实践结果也为其他工作面相似条件下的开采实践提供了科学依据。
参考文献：
[1]岑传鸿.采场顶板控制及检测技术[M].徐州：中国矿业大学出版社1998
[2]杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社2009
[3]钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社2009
[4]李志国.综采工作面过断层技术[J].煤2009，18（7）：29-31
[5]杜良荣，朱芳队，王红旗，等（et al）综采工作面过断层的技术探讨[J].中州煤炭，1999（5）：13-14