王小雷

（阳泉煤业（集团）有限责任公司， 山西 阳泉 045008）

引言

阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿S8310 大采高自动化工作面作为集团公司的重点科技项目，在高产高效方面取得了一定的成绩，针对工作面存在的过构造问题，通过采取主动支护措施的新途径，在有效防控顶板事故的同时，保证了工作面的稳步推进，取得了明显效果，为阳煤一矿一次采全高自动化工作面过构造积累了丰富经验。

1 大采高工作面概况

S8310 工作面是阳泉本部矿区首个大采高试验工作面，可采走向1 023 m，采长220 m，工业储量207 万t。本工作面煤层赋存稳定，结构复杂，煤层平均厚度6.41 m。本工作面采用走向长壁一次采全高综采自动化采煤方法，全部跨落法管理顶板。采高控制在6.5 m。日循环进度5.6 m，循环进度0.8 m，工作面回采率c 为93%，日产量约为11 000 t，服务期限大约6.1 个月。

2 地质构造介绍

2014 年4 月11 日推进至回风巷656 m 处126架遇逆断层，落差7.0 m，126 架至机尾全岩。该构造影响范围约110 m，构造沿工作面逐步向进风侧延伸、过渡；至4 月17 日，构造区域扩大至116 架至机尾，落差5.0 m；至4 月25 日，工作面于104 架处遇逆断层（104- 机尾全岩），落差7.5 m，88 架遇挠曲构造，褶幅：7.0 m，影响范围进一步扩大；至4 月29日，工作面于96 架处遇逆断层，落差为7.0 m，75 架遇挠曲构造（75—89 半煤岩，厚度为1～3 m），褶幅为8.0 m。

5 月份继续过构造。至5 月10 日，工作面于85架处遇逆断层，落差5.0 m，50 架遇挠曲构造，褶幅：8.0 m；至5 月12 日，工作面于80 架处遇逆断层，落差为5.0 m，50 架遇挠曲构造，褶幅：9.0 m；至5 月20日，推进至721.5 m 处挠曲构造延伸至工作面机头，49 架处遇逆断层，落差：3.0 m。

6 月8 日，基本开始不受构造影响，直至5 d 后全部通过。

工作面100 架至机尾全岩，割岩面积达到工作面的30.3%。6 月14 日过完，历时63 d，构造区累计推进109.3 m，日均推进1.73 m，平均日产3 450 t，割岩量达到2.17 万m3，影响产量19.5 万t。

3 过构造准备工作

3.1 控制好采高

过构造前，根据影响范围，提前做好准备工作，一是加强工作面的质量管理，二是采高不能过高或过低，本次控制到5 m 范围。

3.2 做好构造段设备的保护工作

1）为有效管理顶板，需要敷设金属网和柔性网[1]。铺网方法为：把支架护帮板收起，将金属网固定到一级护帮板，然后把伸缩梁收回，护帮板伸出，把一级护帮板伸至顶板，用框架托板配锚杆螺母固定金属网，锚杆间距1.75 m，即每架架间打注锚杆，锚杆规格为Φ18 mm×2 000 mm 圆钢半锚固锚杆。

2）第二茬铺联双层网，网短边搭接200 mm，长边搭接100 mm。

3）联网不少于3 圈；联网间距：长边100 mm、短边100 mm。

3.3 搭建登高作业平台

登高平台用落地式双排脚手架搭接，脚手架立杆间距不大于2 m，横杆间距不大于1.5 m，脚手架的立杆要放在稳定可靠的地方，保证脚手架搭接稳定可靠，脚手架的高度根据现场实际情况确定，架矸连接部位扣件要安装牢固，螺丝带满扣，见下页图1。

护帮板及时打开，才能搭建平台。平台搭建好，由队干、工长检查无误后，方可进入煤帮作业，作业人员要系好保险带。

图1 登高作业平台示意图

4 过构造工艺及主动支护方式

4.1 过构造工艺

首先将采高控制在5 m 左右，且根据原巷道揭露情况，决定采取打眼放松动炮配合采煤机截割通过[2]。加强构造区域顶板管理。严格坚持“少降快移”原则移架，顶板破碎时，必须带压移架，跟机作业，及时顶紧煤帮，防止漏冒顶[3]。利用支架护帮板和伸缩梁来护帮护顶，若支架难以支护时，采取单体支柱配合板木梁支护进行加强支护。移架速度要快，步距要够，支护紧跟机组，接顶保证严实，初撑力达标，按顺序追机作业。

4.2 主动支护分析

1）在冒顶区域边缘顶板完好地段打锁口锚索。在破碎区域5 m 范围内打锚索，从两边顶板好的地方向中间依次进行施工[4]，这样阻止了顶板冒落区域的扩大、延伸，注胶量明显减少。

2）工作面片帮严重区域打玻璃钢锚杆护帮。由于构造和采煤工艺的影响，在受影响区域采取打注20 mm×4 000 mm 的玻璃钢锚杆实现全长锚固，缓解了工作面煤壁片帮问题，大大降低了人员在构造区作业时的不安全系数，且最大限度地保证了煤壁的完整性。

3）在顶板破碎、冒落区域及时加注煤体加固剂。对锚索加固过的冒落区采取木板梁进行蓬顶后注膨胀填充剂（罗克休）、注胶构筑假顶，工作面构造影响区提前注胶[5]。

5 过构造期间的其他保障措施

1）健全的制度是设备运行的基础。地质部门应及时提供图纸资料，总结和分析矿压规律和来压特征。加强对设备的检修和维护，建立设备点检制度。

2）严格执行集团公司相关措施、安排，保证行动一致、措施到位，确保工作面安全有序生产；抽调有经验的员工进行操作，并在班前、班后进行培训，规范员工操作；常驻一支工程队伍进行打眼、注胶操作。

6 过构造经验教训

期间工作面倾斜角度最大达-18°、走向角度为-15°，但是由于对采煤机卧底量掌握不好，多次致使工作溜向下幅度过大，最大角度为-24°，致使工作面90～130 架坡度大，采煤机不能割透机尾，120～130 架需人工拉机尾，人工落溜工作，采煤机牵引负荷大，发生采煤机走不动现象。这是此次过构造工作的一个失误，作为一个教训今后一定要加强管理，调整好工作面的坡度。