摘要：西南地区多数煤矿地质构造复杂，断层较多，且多为煤与瓦斯突出矿井。在多煤层开采的矿井中，采用机械化采煤工艺，过地质构造时，难免会破坏临近煤层。本文重点对综采工作面过本煤层被破坏区域快速回采进行总结，对回采前的准备工作、回采方法及安全注意事项进行介绍。
关键词：破坏区域；断层；采场调采；安全高效。
1 前言
川煤芙蓉集团叙永一矿，15采区为单翼布置，主要对C19、C20、C24三层煤进行开采，其中C20煤层距上部C19煤层平均层间距2.69m，距下伏C24煤层平均层间距11.05m。1503综采工作面布置在C20煤层中，所采煤层顶底板均为砂质泥岩，其上部1593综采工作面布置C19煤层中，已回采结束，但在回采过程中遇2.0m落差的断层时，1593综采工作面来不及提架回采本煤层，将下伏C20煤层回采一部分。因C20煤层被破坏区域走向及倾向距离不大，为减小煤柱损失，在布置1503综采工作面机巷时，超前C20煤层被破坏区域进行卧底，留设岩柱施工。确保1503综采工作面安全高效过该破坏区域，在采场调整、顶板管理、瓦斯治理等方面必须有可靠的技术措施保证，现将四川芙蓉集团叙永一矿1503综采工作面安全高效过本煤层被破坏区域经验阐述如下：
2 工作面概况
（1）1503工作面为被保护层开采，上部为1593采空区，平均层间距为2.69m。该工作面平均走向长826米，倾斜长度为215米，煤层平均厚度1.1米，采高1.5m，煤层最大倾角16°，最小倾角14°，平均倾角15°，煤层坚固性系数为0.28。该工作面直接顶为砂质泥岩，老顶为砂岩，直接底为砂质泥岩，老底为砂岩。该工作面采用倾向长壁后退式、一次采全高、综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板，回采工艺为：割煤→运煤→移架→推溜。工作面采用全负压通风，U型通风方式。
（2）工作面设备:MG320/710-WD3型无链多驱动电牵引采煤机一台、SGZ-764/2×200型中双链刮板输送机一台、ZY3200/08/18型液压支架139架，ZY2800/11/24型液压支架6架。
3 C20煤层被破坏区域概况
根据地测部提供资料，1593工作面回采至该工作面2m落差断层时，施工队来不及提架，导致1503机巷挂口以南513m-545m段C20煤层被破坏，1503机巷以西倾向方向将影响1503工作面6m-12m，走向方向将影响54m，为确保1503机巷施工至此段时，顶板不揭露采空区，机巷位于500m-554m段进行卧底留设煤岩柱，1503工作面回采至该段时，为确保工作面刮板输送机下货及工作面顶板安全管理，必须卧底降架推进。
4 制定安全技术措施
过C20煤层被破坏区域之前，矿相关部门及上级公司多次专题会议及现场办公，就过该区域方案及措施进行研讨，并形成统一意见，对过该区域进行整体部署。围绕本矿过该区域工作安排，特制定了保障措施，并召集有关人员进行研究讨论，经研究一致形成过该区域整体思路如下：
4.1 采场调采措施
根据C20煤层被破坏区域位置，1503工作面回采过程中：走向方向从里程554m-545m段逐一卧底降架推进，倾斜方向从工作面距机头27m处开始逐架向机头卧底降架推进，即从18#到1#支架逐架卧底，且卧底厚度逐架递增，当推进15刀（9m）后，此时8#支架位置顶板降低2.5m，1#支架位置顶板降低3.5m，留设岩柱厚度≮1.0m，18#-8#支架顶梁呈-25°，8#-1#支架顶梁呈-20°，调采过程中工作面采高控制在1.5m-1.6m；从545m-513m段按照上述调采后的采场平行推进；从513m-500m段逐一破顶提架推进，直至推进至里程500m处C20煤层顶板完整后，按C20煤层顶板推进。
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4.2 超前施工探眼，探测预留顶板岩层真厚
工作面过C20煤层被破坏区域时，可能会因顶板岩柱留设厚度不够，支护不及时或支护强度不够，从而发生漏穿上部采空区等顶板事故，因此工作面从机巷推进至554m开始，每推进1.2m，在11#-1#支架段施工一组探眼（1个/架），探眼从11#支架向1#支架逐架施工，如探测留设岩柱真厚≥1.0m时，剩余探眼不再施工。在首次探明的C20煤层破环段最薄点施工探眼，并根据探眼施工情况，调整工作面采场布置。即：若探眼探测真厚＜1.0m，则逐架向机头侧增加探眼施工个数。当最薄真厚度≥1.0m且顶板稳定时方可采用割煤机低速牵引切割岩体，割煤机牵引速度≯1.0m/min，切割后及时跟机带压拉架，确保拉架不得滞后割煤机后滚筒1.5m；当探测留设岩柱破碎时，必须增加卧底厚度，将留设岩柱真厚增加至1.5m，并确保顶板稳定后再用割煤机低速牵引切割。
4.3 顶板管理
工作面过C20煤层被破坏区域期间顶板破碎时，及时进行二次拉架，支架前探梁紧靠岩壁；岩壁片帮严重，二次支架后顶梁无法控制至岩壁且端面距＞340mm时，在岩壁侧用单体+铰梁增加贴帮支柱，确保支架与支柱的初撑力。煤机割一架，支护处理一架；二次拉架和贴帮支护无法控制顶板时，则在该段施工超前管棚，对工作面顶板进行加固。管棚采用φ25mm的废旧钢管加工制成，长度为2.5m；如果发生漏顶揭露采空区时，对漏穿点采用人工铺假顶临时支护顶板。
4.4 瓦斯管理
工作面过该区域时，可能会因支护不及时或支护强度不够，导致上部采空区瓦斯通过顶板裂隙涌出而发生瓦斯事故。因此在工作面回采该区域时，由施工队负责下隅角挡风帘设置，减少采空区漏风；要严格控制煤机运行速度，机组牵引速度不得大于1m/min；根据现场瓦斯情况经总工程师同意后适当调节工作面风量或1593风巷密闭抽采管路负压；工作面过该区域期间，风巷瓦斯检查员必须加强瓦斯监控，发现瓦斯涌出异常等情况时，必须立即停止作业，撤出附近及回风区域所有作业人员至1503机巷临时避难硐室，并通知相关部门，采取有效措施后方可恢复作业。
4.5 水害防治
工作面过C20煤层被破坏区域时，可能会漏顶、矸石中夹水，造成小型“泥石流”发生淹没工作面下段或下出口机电设备等水害事故。因此，工作面过该区域时，每班加强观测顶板淋水情况，并在工作面下出口备用水泵（功率≮5.5kw）和排水管路，每天检查并确保1503机巷外段所有积水点水泵能够正常使用，排水管路无滴漏等情况。杜绝工作面过该区域期间漏顶，发生小型“泥石流”而淹没机电设备等水害事故。当观测上述区域涌水量超过5m3/h时，立即汇报调度室，由地测部制定工作面过该区域的专项防治水措施。
5 过C20煤层被破坏区域的过程
2020年2月27日工作面机巷推进至里程552m处，根据制定方案及措施要求，分别在工作面14#、11#、8#、3#支架处施工探眼，探测结果表明：在11#支架处，工作面顶板距离C20煤层底板最小厚度为1.8m，但C20煤层完整，未被破坏。根据探测结果调整采场后，工作面机头至21#支架段为全岩，顶板完整、无淋水、机头下货顺畅。
根据既定方案和措施，1503工作面继续回采，于3月2日早班，机巷推进至里程541m处，分别在工作面17#、14#、10#、4#支架处施工探眼，探测结果表明：在4#支架处，C20煤层被破坏，工作面顶板预留岩层最小厚度为3.5m。工作面顶板完整、无淋水、机头下货顺畅。
从3月7日开始，工作面17#-21#支架开始提架，至3月9日，工作面机头至17#支架为全岩，17#支架以上至机尾为全煤。7#-17#支架呈+23°，机头至7#支架呈15°。3月12日开始，工作面机头段全岩长度，随着工作面推进，逐渐减少，到3月15日中班，工作面推进至机巷里程501m处，工作面为全煤，煤层稳定。过该区域期间，工作面未发生顶板破碎、漏顶、瓦斯超限、大量淋水、机电故障等事故。
6 过C20煤层被破坏区域期间的经验总结??
（1）1593回采及1503机巷掘进期间地质资料的收集，为1503过该区域实施的技术方案及措施提供可靠保障。
（2）现场组织管理，严格按照措施要求施工探眼，为采场调整提供可靠依据。回采期间，割煤机低速牵引及逐架跟机带压拉架确保工作面顶板的完整性，避免了漏顶等事故的发生。桥转处大矸石的及时处理，避免了大块矸石损伤运输设备及造成煤仓堵仓等安全事故。
（3）机电设备检修到位，综采工作面的正常运转主要依靠机电设备的正常运行。如果发生机组零部件损坏等都会导致工作面不能正常的生产。在过该区域期间，以提前预防为统一思想，检修班每天对机电设备易损件认真检查，每天派专人负责支架的完好工作，保证了过该区域期间的安全生产。
（4）过该区域期间要加强安全管理。过该区域时，工作面条件复杂，人员的安全是管理工作的重中之重。我们始终坚持安全第一的理念，不管工作面条件多复杂，一定要在安全的前提下开展各项工作。公司组织安全生产线管理人员现场跟班作业，指导生产。力争在安全、技术、组织、管理等方面保证安全平稳通过该区域。
结合前期现场收集相关资料，我们制定出了较为科学全面的《1503综采工作面过C20煤仓被破坏区域安全技术措施》，对过该区域的各项安全、技术、组织、管理等方面规定做了全方位详尽的阐述，并对生产过程中可能遇到的问题、困难和危险源等做了较为全面的预测提出了科学合理的解决办法。该措施在生产过程中不断及时总结完善，有力指导了过C20煤层被破坏区域安全高效生产。
7 结语
综采工作面在上述方案及措施指导下安全顺利回采本煤层被破坏区域，减少煤柱损失，提高煤炭采出率，对提高企业的经济效益具有十分重要意义。
参考文献：
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