摘 要：阐述断层带区域地质构造及冒落原因，并通过介绍该矿21105工作面如何尝试了一种新的高架综采过大落差断层方法，探讨综采工作面如何优化过断层工艺，以资借鉴。

关键词：高架综采；过断层；大落差；技术方法

引言

冀中能源股份公司东庞矿已生产了三十多年，随着综采工作面向深部布置，断层数量也越来越多，落差也在加大，顶板与煤体的完整程度受严重破坏，高架综采工作面遭遇断层会对整个矿井的安全生产和经济效益产生非常严重的影响。如何安全、快速通过断层可以在保证工作面采掘作业的连续性的同时，提高作业安全水平，有效避免事故发生。

1 工作面概况

21105综采工作面为东庞煤矿11采区第五个回采面，走向长平均1411m，倾向长平均84m；直接顶为粉砂岩，层厚约2.1m，无伪顶，煤厚平均4.89m，煤层倾角平均0°；工作面水文地质条件相对较简单。根据岩性、含水介质特征及地下水类型，充水形式以淋水、滴水为主，补给条件不良，主要为静储量。

切眼初次安装35架ZY5000-25/50型液压支架，支架高度2500mm～5000mm，工作阻力5000kN。工作面推进323m范围内，续架至73架；经过第二次调采，过拐点后撤架至50架；经补切眼对接，增加至105架；然后随工作面推进逐渐撤架，至停采线工作面剩余支架23架。工作面使用MG500/1130-WD采煤机落煤，总功率1130kw，截深700mm；配套SGZ800/2×525双中心链刮板运输机运煤，输送能力1500t/h。

在工作面对接前，北F309断层从上巷进入工作面，北F309断层327°<70°落差5～6米。根据三维勘探提供资料及实际揭露资料，北F309、SYF49断层经分析应同属一条断层延展，后在回采过程中得到验证，同属于一条倾向断层。如图1所示。

2 过断层方案

（1）此断层为倾向正断层，工作面在推进方向上是从断层上盘推到断层下盘，工作面底板由较低处抬高到较高处，过断层需采取“起”的方式，确定好距离后即通过采煤机挑顶、撇底，截割围岩强行通过断层。

（2）针对断层落差和倾角进行计算，确定挑顶距离后，平均每刀挑顶量控制在150～200mm之间，避免因挑顶不及时，断层面揭露后支架大面积托顶煤、支架跟不上顶板导致冒顶。

（3）由于断层落差（5～6m）大于煤厚和采高，在挑顶过程中煤层撇至支架底面以下，工作面全岩可达到5架左右，为使工作面保持平顺，挑顶长度在15～20架，岩层松软时可直接通过采煤机截割围岩，岩层坚硬时宜采用放松动炮后采煤机截割推进。

（4）优化过断层工艺，在保证工作面运输机能够正常使用的前提下，最大限度的保证少破岩石。当所破岩石坚硬时，为了少破岩石，减少放炮对工作面支架和设备的破坏，鉴于本工作面为俯采煤壁不易片帮的情况下，我们对断层下盘适当进行托顶煤，从而加快了推进速度。

3 技术措施

（1）加强支护：支护是煤矿生产中重中之重，在综采工作面过断尾时，其一就是要保证断层附近20～30架的支架完好率，从而使支架有良好的支护状态和初撑力；其二要对断层附近的破碎顶板进行维护，维护方式主要有打锚杆、锚索和用木头背顶等方式；其三对顶板破碎并片帮严重地区采用加单体辅助拉架，使支架带压移架，这样不仅最大限度的减少顶板破坏，还可以使支架立柱前倾，减少空顶面积；其四就是在断层与工作面机头机尾加打单体、打锚杆、锚索等多种方式维护顶板。

（2）加强设备检修和保护：过此类大断层，无论是采煤机直接截割煤岩，还是通过放振动炮，大量的矸石容易造成工作面运输机的严重磨损，会导致断链、损坏溜槽、烧电机等机电事故，而放振动炮会对支架造成一定的破坏，而采煤机长期割碴对机组截齿、滚筒、等都是严峻的考验，因此在首先必须加强过断层期间的设备检修，并且在放炮前对工作面支架做好保护工作，另外工作面应多准备破矸用的风锤，及时破碎大块矸石；另外，在不经常使用采煤机的情况下，采煤机可尽量放置在工作面上半部，防止矸石卡在采煤機与运输槽之间造成堵塞、难以处理还会造成绊断刮板链。

（3）合理保持工作面断层处采高，对于断层挑顶区域的采高要最大程度的降低，因为此区域的采高越大，出碴量越大；而且也为打炮眼、装药造成了极大的安全隐患，因此在保证采煤机正常通过的前提下尽量降低采高。

（4）挑顶、起刮板输送机保持同步：在上、下巷要求挑顶处提前标记好位置，工作面到达既定位置后即进行挑顶、起刮板输送机、支架。执行过程中各班跟班和班长、采煤机司机根据巷道顶、底板坡度变化和断层顺工作面移动的速度调整挑顶、起刮板输送机，特殊情况时可采用放炮挑顶、使用千斤顶起吊刮板输送机等方式，始终保持挑顶和起刮板输送机同步，确保采高不超高，有利于煤壁区顶板管理。

（5）必须保证工作面工程质量，确保工作面刮板输送机的平、直、顺，并与转载机保持良好搭接状态，防止拉循环煤。支架的支护状态与初撑力必须保持良好和合格。对于损坏的管路、千斤顶、片阀等及时进行更换。

4 结束语

东庞煤矿21105工作面过北F309、SYF49断层具有代表性，通过超前合理的决策，确定采用挑顶留顶煤法强行过断层的方法，配套一系列合理科学的组织和技术措施，保证了过大落差断层的成功实施，实现安全回采，取得较好的技术经济效益，对其他煤矿综采工作面过大落差断层具有借鉴意义。

作者简介：卢须芬（1967-），男，河北石家庄人，1990年毕业于开滦职工大学采矿工程专业，冀中能源股份公司东庞矿综采二队副区长，采煤工程师。