1工作面基本情况
平煤股份四矿丁5-6-19170采煤工作面位于丁九采区东翼下部，南部为丁5-6-19150采面(已回采结束)，北部为丁5-6-19190采面(过断层期间被迫封面)，西与丁九回风、丁九轨道及丁九新胶带下山相通，东至一、四矿井田技术边界，垂深620～835m。该工作面与丁5-6-19190采面的大体情况基本相同，均为综合机械化采煤工作面，走向长793m，倾向长132m，煤厚平均3.7m，直接顶为厚8.5m的粉砂质泥岩，基本顶为厚12.0m的中—粗粒砂岩。采面共安设ZY5000-18/38型掩护式液压支架90架，采用MGTY300/700型采煤机、SGZ-764/500可弯曲型刮板输送机和SZZ-764/200桥式转载机。
2技术分析
(1)根据两巷暴露断层的产状、剖面，结合相邻工作面生产经验，判定F1、F6两条断层为同一断层，且与丁5-6-19190、丁5-6-19150采面生产中遇到的落差大于5m的断层同属一条断层。该断层在形成过程中发生了平移(拉伸)，因此出现了走向长约27m的薄煤带［3］。
(2)该断层为“煤沟”断层，预计断层最先在采面中上部暴露(具体位置暂无法确定)，然后向两巷延伸。(3)通过该特大断层的技术管理难度较大，具体体现在:①从两巷断层处暴露出来的顶板来看，顶板极为破碎，极易发生大型顶板垮落事故;②影响范围大，走向影响约56m，倾向影响全采面;③施工时有一定的未知性，回采前没有进行物探，根据资料只能预计而无法准确确定断层最先暴露位置;④采面出矸量大，预计矸石量占整个采面的70%以上。
3过“煤沟”断层技术管理模式
(1)最小破顶、上仰刮板机高度计算方法。h总=H－h托，其中，h总为提前破顶、上仰刮板机总高度(包括过断层前后采高变化量);H为断层落差;h托为允许支架前梁托顶煤厚度，≤1.0m。
(2)最大破顶、上仰刮板机幅度计算方法。h总=Bsinθ，其中，h总为最大上仰刮板机幅度;B为采煤机截深;θ为所用输送机的最大仰采角度。
(3)最小破顶、上仰刮板机距离计算方法。L=h总/hB+l。其中，L为提前破顶、上仰刮板机距离;l为允许误差距离，一般取2～4m。由于刚开始破顶时，支架顶梁无法立即上仰，再加之施工过程中的失误及放炮质量等因素，这些均会影响破顶量的增大。因此，应取2～4m允许误差距离。
(4)其他技术要求。①过断层前，尽可能降低采高，以减少过断层期间的破矸量，从而减少打眼、爆破等工作量，同时方便调架;②现场施工过程中，根据顶底板岩石的软硬程度可适当调整破顶量，但必须确保采面推进至断层面处托顶煤厚度不得超过1.0m;③顶底板保持缓平，严禁支架大幅错茬，保证输送机呈直线，不能出现大幅度波浪式起伏。
4过断层技术方案
结合丁5-6-19170采煤工作面实际情况，回风巷的最小破顶、上仰刮板机高度为4.2m;运输巷的最小破顶、上仰刮板机高度为6.6m;采煤工作面选用的SGZ-764/500型可弯曲型刮板输送机的最大仰采角度一般为20°，故最大上仰刮板机幅度为0.2m/排。由于回风巷巷道顶板上仰角度大，不利于采面施工，宜采用最大破顶、上仰刮板机幅度0.2m/排，由此计算出回风巷最小破顶、上仰刮板机距离L=16.6m。由于运输巷顶板上起较为平缓，对采面生产较为有利，将破顶、上仰刮板机幅度定为0.12m/排、破顶、上仰刮板机距离为33m较为合适。根据以上参数即可确定过断层技术方案:
(1)过薄煤带技术方案。初步预测采面中上部先进入薄煤带。当采面中上部煤层明显变薄(进入薄煤带区域)时，支架顶梁平走，上仰刮板机，上仰幅度为0.2m/排(0.6m)，将采高降低至2.5～2.7m，然后平走。
(2)过断层技术方案。①初步预测断层最先在采面中上部暴露。当采面中上部煤层明显变厚(已通过薄煤带区域)时，该段及上下各20架开始提前破顶、上仰刮板机，幅度为0.2m/排(0.6m)。随着煤层明显变厚区域的逐步扩大，提前破顶、上仰刮板机的范围也随之增大，始终保持煤层明显变厚区域及上下各20架处于破顶、上仰刮板机状态。确保当断层面在采面暴露后，断层面处支架前梁距煤层顶板不超过1.0m(即托顶煤厚度不超过1.0m)，断层面上下各20架处于破顶、上仰刮板机状态，相邻支架顶梁错差不超过0.3m。②当下机头推进至距运输巷暴露断层面33m时，自下机头向上至采面煤层明显变厚地段以上20架范围内，同时破顶、上仰刮板机，幅度为0.10～0.15m/排(0.6m)，支架顶梁、刮板机上仰角度11.5°。下机头附近支架顶板沿运输巷顶板仰采即可。③当上机头推进至距回风巷暴露断层面16m时，全采面同时破顶、上仰刮板机，幅度为0.1～0.2m/排(0.6m)，破顶、上仰刮板机幅度由下向上逐步增大。图2中虚线表示上机头附近支架推进轨迹。
5实施效果及经验总结
采面仅用了27d时间(自2014年7月3日—29日)，即顺利通过了走向影响约56m、倾向影响全采面、矸石量占全采面70%以上的大断层、薄煤带，月产4万t，期间没有发生大型顶板垮落事故，成功实现了过特大断层期间的安全高效生产。丁5-6-19150采面在断层落差大、大部分地段顶板极其破碎且断层最先暴露地点不明确的情况下，之所以能够安全、快速通过大断层，得益于以下2方面:①准确把握了“两头一线”大方向，即首先保证采面上下端头附近破顶、上仰刮板机幅度不落后于两巷上起幅度，保证中间段的顶板、刮板机始终接近甚至超过两端之间的直线型“连线”，不允许中间段出现明显的“凹坑”。②增大了提前破矸量，找准了较硬、易控制的顶板，实现了快速推进，成功消除了采空区自燃威胁［4］。
6结语
(1)综采工作面在过特大“煤沟”断层时，应提前一定距离开始破顶、上仰刮板机，保证采面推进至断层面处支架基本接住煤层顶板，这样可以保证过断层期间不会出现大型顶板垮落事故。
(2)对有煤层自燃倾向的采面来说，快速推进是采面安全顺利通过大断层的关键环节之一。
作者：罗军帅 单位：平煤股份
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