杨继和 陈维龙 张林 张成
龙矿集团郓城煤矿项目管理处山东菏泽266510
摘要 根据矿井地质条件，通过实践和三维勘探资料，科学地分析了郓城煤矿首采工作面的断层情况，提出复杂地质条件下综采工作面过断层技术。以工作面过FY15 断层（H=13m）、Yf2 断层（H=7m）、Yf1 断层（H=9m）三条断层组成的N 型断层带为例，总结综采工作面安全推过导水断层带的技术方法， 并介绍推采过断层期间顶板管理、放炮管理、防治水管理、通防管理、防冲管理、设备管理等技术管理经验，为其他矿井类似工作面过大断层提供借鉴，本技术具有广泛的实用和推广价值。
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关键词 综采；深部矿井；N 型断层带；断层破碎带；导水断层；复合顶板
0 引言
随着科技的发展和综合机械化程度的逐步提高，煤矿生产受地质条件的制约日趋明显，地质构造成为影响综采生产正常进行的最主要因素，特别是深部矿井复合顶板条件下，过落差大于煤层厚度的导水断层，一直是一项难以攻克的技术难题，更是高产高效矿井综采生产的“劲敌”，结合井田内断层发育规律、回采工作面综合勘探成果及煤层顶底板条件，总结出一套有效的推采过断层方法，不但能避免煤炭资源的浪费，更对矿井安全生产及提高经济效益有着重大意义。
1 概况
1.1 工作面概况1300 工作面是郓城煤矿首采工作面，工作面走向长1263m，倾斜宽100m，开采面积12.55 万m2；平均煤厚6.6m，工作面设计可采储量91.4 万t，该面位于一采区西部，西为八里庄断层和八里庄支四断层，东为1300 工作面泄水巷（即为1301 工作面胶带顺槽），北为一采轨道巷和辅助轨道巷，南为八里庄支四断层，本工作面的开采深度为-845m。地面无建筑物和其他设施，回采对地面设施影响很小。首采工作面地质条件复杂，断层发育，在巷道掘进过程中共揭露断层78 条，落差大于1m 的断层33 条、大于3m 的断层12 条，最大断层落差13m。两顺槽坡度变化较大且频繁，上下山多达10 个，最大坡度14毅。
1.2 N 型断层局域概况FY15 断层（H=13m）、Yf2 断层（H=7m）、Yf1 断层（H=9m）对1300 工作面形成了一个N 型切割，断层破碎带岩石的胶结性较差，可能导通上部石盒子组含水层水的可能性较大，同时，N 型断层局域内分布一条1# 联络巷，1# 联络巷与Yf1 断层交错，地质条件极为复杂，掘进施工时发生过冒顶，回采时易导通上部石盒子组含水层水。
FY15 断层：走向125°，倾向35°，倾角57°，正断层，落差13m。
Yf2 断层：走向198°，倾向108°，倾角70°，正断层，落差7m。
2 过N 型断层风险评价
淤1300 工作面继续回采，会造成应力的重新分布，可能会造成对FY15 断层叠加影响，致使导水通道更加发育，造成更大的出水。外段揭露并通过落差7m、9m 的断层，与FY15 断层对1300 工作面形成了一个N 型切割，断层破碎带岩石的胶结性较差，可能导通上部石盒子组含水层水的可能性较大，同时，外段回采将过1# 联络巷，1# 联络巷与Yf1 断层交错，地质条件极为复杂，掘进施工时发生后冒顶，回采时易导通上部石盒子组含水层水。于目前因受FY15 断层活化及工作面出水影响，工作面煤体酥软破碎，工作面顶板破碎、漏顶、片帮严重，工作面顶板维护困难，回采难度较大，工作面继续向前回采揭露断层面积进一步增大，受断层影响范围进一步增大，顶板管控难度较大。盂工作面推采过断层期间，采空区遗煤滞留增多，通过调研周边矿井当月推进度低于80m 时，就容易发生煤层自燃，按照目前1300 工作面过断层速度分析，过FY15 断层速度平均2刀/天，月推进度48m，如果工作面出水将进一步影响推采进度，极易造成煤层自燃发火。工作面继续向前回采将进入俯采段，采空区的标高要高于采煤工作面的标高，即里高外低，采取注浆措施后，浆液不易存留封堵采空区，浆液易从采空区涌入工作面，恶化现场作业环境，不能达到预期的效果，起不到真正防火作用。榆工作面继续向前推进，560m耀1060m 段区域将陆续揭露FY15 断层（H=13m）、工作面2# 切眼、Yf2 断层（H=7m）以及工作面1# 联络巷，地质构造复杂，巷道分布较为集中。受回采应力、断层构造应力以及三角煤柱等诸多因素影响，该区域若直推回采施工，工作面整体防冲安全隐患以及防冲卸压工作量均较大，防冲安全压力较大。
通过风险评价分析可知，工作面推采过次N 型断层难度较大，安全隐患较多，必须从顶板、防治水、通防及防冲等方面出发，制定出一套深部矿井过导水断层的技术方案。
3 结论
深部矿井综采工作面过导水大断层，是采煤技术的一大难题，对于大采高工作面过断层，顶板、煤壁的管理是关键，必须树立顶板控制“初撑力第一”的思想，坚持带压移架，拉超前架，正确使用护帮板。当煤壁松软或有片帮情况下， 要预注马丽散加固或煤壁超前架棚管理。当然，设备的选择及断层裂隙水、瓦斯的防治也是不可忽视的， 只有充分考虑到影响工作面过断层的各方面因素， 制订合理的方案并严格付诸实施，才能确保工作面安全顺利通过断层， 最大限度减少其对生产的影响，提高工作面综合单产，提升矿井的经济效益。