柏跃好 李帅
中煤新集能源股份有限公司 口孜东矿，安徽 阜阳 236153
摘要：口孜东矿为千米深井，地压大，该矿111307工作面kf11-01断层落差达23m，面内影响范围大，易片漏。通过采取严格控制采高、提前加固顶板、加强初撑力管理、保证两巷断面、避免中部滞后、保证推进等措施，实现了安全顺利通过大断层，有效保证了工作面安全顺利回采，创造了显著的经济与社会效益。
关键字：深井；工作面；大断层
（作者简介：柏跃好（1976— ），男，安徽寿县人，采矿助理工程师，现任口孜东矿综采一队队长。）
1 概况
口孜东矿是中煤新集能源股份有限公司建设的千米深井，该矿自然地面标高为+23.52～+27.58m，第一水平为-967m，111307工作面位于-967m水平1113采区。风巷倾向长1621m，其中可采走向长1240m，风巷13-1煤开采底板标高-672.8～-704.0m；机巷倾向长1970m，其中可采走向长1258m，机巷13-1煤开采底板标高-723.9～-782.0m；切眼倾向长358m（平距）；高抽巷长度1359m，距下部13-1煤层平均法距约38m。
111307工作面回采的13-1煤层全层厚度3.45～6.40m，平均4.62m；含一层夹矸，为炭质泥岩，厚度0～1.40m，平均0.31m；纯煤厚度2.80～5.30m，平均4.31m；煤层结构为0.45（0.31）3.86m。
111307工作面总体为一单斜构造，煤层走向105～115.5°，倾向195～205.5°，倾角5～18°，平均倾角10°，局部受断层及构造影响煤层可能有一定起伏。
111307工作面直接顶为由泥岩及煤线组成的复合顶板，厚度4.5～9.3m，平均厚度7.3m，普氏系数约为4.2；老顶为细砂岩,厚度3.0～5.2m,平均厚度4.3m，普氏系数约为8.3。根据地质勘探钻孔资料统计，本区13-1煤层顶板上方100m范围内没有厚度超过10m的坚硬砂岩层。直接底为由泥岩及煤线组成的复合底板,厚度1.9～7.4m,平均厚度5.5m，普氏系数约为3.2；老底为砂质泥岩,厚度1.2～4.2m，平均厚度2.7m,普氏系数约为7.3。
111307综采工作面选用后退式单一走向长壁采煤方法开采，沿煤层顶底板采用综合机械化设备，一次采全高，全部垮落法管理顶板，使用ZZ13000/27/60D液压支架支护顶板。
2 断层揭露情况
111307工作面切眼揭露Kf11-01正断层，落差达23m，影响走向长度约380m、倾向最大长度约200m（工作面内最大影响范围达120架），是口孜东矿揭露的落差最大、走向长度最大、面内延伸最长的断层。111307工作面地质平面图和剖面图分别见图1和图2。
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图1 111307工作面地质平面图
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3 过断层方案
（1）合理组织劳动工序，根据作业单位实际情况和工作面现场情况调配班次和人员，尽可能的加快工作面推进速度。
（2）过断层期间按最小控顶距管理顶板，合理控制采高，特别是受断层影响煤层变厚时更要注意，可以适当留底煤，但严禁留顶煤和超高使用支架。若煤壁发生片漏及时注加固材料进行加固帮顶。
（3）在断层的交面处，根据断层情况可以适当破顶或底板，断层面附近以少留顶底煤、少破矸为原则，尽可能的使工作面保证过渡平缓。在移架时要控制好降架幅度，支架拉不动时及时查找原因进行处理。
（4）坚持带压擦顶移架，严格控制降架幅度不得超过200mm，严禁大幅度降架。支架拉到位升起接顶后必须持续供液3～5s，保证支架初撑力符合规定。支架走斜时要利用侧护板及时调架。移架时要一次移到位，防止频繁升降架而加剧顶板的破坏。
（5）加强工作面工程质量管理，支架顶梁要和顶板平整接触，确保支架状态良好，能够有力支撑代表，防止挤架或咬架。
（6）工作面顺平顺直，避免局部片帮过大造成冒顶。
（7）采煤机割煤后及时伸出支架伸缩梁和打出护帮板护帮，坚持追机移架。当移架速度跟不上采煤机速度时，要适当降低煤机的牵引速度或暂时停机。
（8）做好支架和液压系统的检修维护工作，确保支架和液压系统符合完好标准，发现问题及时落实解决，防止出现漏、窜液或自动卸载现象。乳化泵压力不得低于30MPa。
4 过断层实际采取措施
（1）做好资料收集工作，每周至少3次现场实测，画出地质剖面图，掌握断层发育状况，根据断层产状变化及时调整过断层方案。过断层期间及时调整工作面运输机坡度，尽快找到煤层。
（2）严格控制采高，一般情况下不得超过4.1m，实践证明，控制采高是控制顶板的关键因素。
（3）托顶煤及片漏地点提前注加固材料，通过注加固材料，提前对帮顶进行加固，提高了帮顶稳定性，对顶板控制起到了无法通过别的方式来代替的作用，防止了工作面出现大范围、长时间的严重片漏，对工作面安全推进起到了很大的作用。在风巷超前支护段向外施工钻场，在钻场内向工作面内上方顶板打钻，通过向钻孔内注浆提前加固工作面顶板。
（4）做好工程质量管理工作，做好液压系统维护和支架初撑力管理工作，做好支架状态巡查工作，执行支架初撑力分段包保奖罚制度，断层面附近、顶板破碎段、托顶煤回采段配备业务技能高的支架工，尽量减少对顶板的破坏，及时拉移超前架，坚持追机移架，坚持“带压擦顶”移架，有效控制工作面漏顶、片帮事故的发生。根据现场实际情况，重新合理选择支架初撑力，由于局部底板松软，工作面初撑力较大，会造成支架大脚钻底、推栏杆被软岩滞实、运输机推移困难，人为造成片漏，还会造成支架仰头、减少有效控顶距、加剧片漏，合理选择初撑力后，有效减少了工作面片漏的发生，对安全过断层起到了积极作用。
（5）工作面过断层期间局部最大坡度28°，做好防窜矸、防电缆夹下窜、防支架倒架工作，杜绝了倒架事故的发生。
（6）工作面存在起伏不平的现象，经常出现运输机洼窝，造成运输机推移困难，使用该改造后的液压单体吊溜装置，采用远程液压控制系统操控，可以安全、迅速的将运输机洼窝处起平，简单快捷的解决了运输机不平问题。
（7）工作面切眼长度达360m，易出现工作面中部滞后，应力集中进而导致工作面易片冒，安排测量单位经常现场收集资料，掌握工作面中部滞后具体情况，及时找刀，并且工作面每推进4m后将平时的双向割煤改为单向割煤一次，及时将工作面调直，避免了超长工作面易中部滞后问题的出现。
（8）两巷提前修护，保证巷道断面特别是超前支护段断面和上下出口断面。
（9）加强机电检修工作，提前备足配件、爱护使用设备以尽量避免机电事故发生。由于运煤战线长，出现问题传递到工作面致使影响时间大幅度增加，通过加强运煤系统管理，做到尽量避免运煤系统影响工作面生产。
（10）将保证推进度作为过断层方案的第一要务。推进慢导致顶板难以控制易片漏，又制约了推进，形成恶性循环。为此，将顶板控制和运输机状态控制作为过断层的工作重点来抓，在少破矸石、少留顶煤和尽量保证运输机平直之间取得平衡，避免运输机中部滞后，保证转载机起桥段卧底高度、卧底后及时补打单体和做好单体巡查工作以保证下机头支架明柱行程。
5 结语
通过采取各项有效措施，掌握断层发育情况，及时优化过断层方案，确保了工作面过大断层工作的安全顺利进行。