復雜煤層綜放工作面分層開采實踐

11222工作面位于wal里礦東翼十二采區(qū)底部右側。該區(qū)域的地質(zhì)條件復雜，被許多裂縫包圍超過10米，該段位于兩個斷層之間的地槽中，右側j10-c10-b斷層下降30m，具有溝通泥灰?guī)r水的能力。該區(qū)域標高-400m,礦壓顯現(xiàn)明顯。因此確保該工作面的順利形成與回采,最大限度的保證采出量,是該工作面設計與施工面臨的主要問題。1工作流設計1.1主導方案確定該塊段東西長600m,南北寬100~170m,預計可布置一個工作面。由于塊段東北受王會斷層支一的影響,南部受J10-F10-B斷層、WF12斷層影響,因此工作面布置主要考慮材料巷、運輸巷的合理布置及斷層保護煤柱寬度。同時,由于材料巷、運輸巷兩巷需要與十二采下部集運、集回立交,需盡量減少對立交巷道的影響。根據(jù)對地質(zhì)資料的綜合分析,圍繞運輸、通風、巷道保護和施工方便等方面,初步設計三個方案,經(jīng)過綜合經(jīng)濟技術比較分析,最終選擇方案三為主導方案。具體如下:11222材料巷自十二采下部集材門口以里37.5m處開門口施工,與集運(在其下方)、集回(在其上方)立交后,沿WF8斷層施工,斷層煤柱寬15m,至王會斷層支一前不調(diào)向,穿過該斷層后繼續(xù)向前施工至切眼位置。11222運輸巷施工,自11222材料門口以里106.5m處開門口施工11222運聯(lián),至11222運輸巷位置后,向集運煤倉方向施工,與集運在煤倉上口機頭硐室貫通,然后沿J10-F10-B斷層施工,至WF12斷層前調(diào)向施工至切眼位置,斷層煤柱寬30m。該方案總工程量1428m,其中11222材料巷658m,11222運輸巷635m,運聯(lián)44m,切眼91m。圈定儲量為9.6萬t。1.2工作面位置及周邊必須解決的問題(1)掘進工程量較多。(2)運輸巷沿落差較大的J10-F10-B斷層、WF12斷層布置,預計受影響較大。(3)運輸巷與煤倉上口硐室貫通,將對硐室造成影響。為應對上述問題,提前制定措施,以應對可能出現(xiàn)的不利因素,確保施工安全順利。(1)工作面周圍斷層較多,預計附生斷層也較多,施工中應加強對斷層超前探查。同時,掘進施工中必須做好探放水等防治水工作。特別是運輸巷靠近J10-F10-B斷層后,受煤1頂板泥灰?guī)r水影響較大,必須完善排水設施,執(zhí)行好防治水有關規(guī)定。(2)工作面深度在-340~-400m之間,且周圍斷層較多,落差較大,地質(zhì)條件復雜,需加強巷道支護。11222材運三岔口5m范圍內(nèi)采用混凝土澆灌;門口以里全巖段采用砌碹支護;揭露煤層后采用錨網(wǎng)噴、U36鋼棚、反底拱支護。若巷道壓力顯現(xiàn)較明顯,則在沿煤施工的U36鋼棚巷道頂部增加工字鋼錨梁,以增加支護強度;若巷道壓力顯現(xiàn)不明顯,可適當減少錨桿數(shù)量,不再錨網(wǎng)噴,只打頂部3~5排錨桿,支U鋼棚后,再噴漿。(3)11222工作面門口處巷道較密集,需加強對立交及周邊巷道的保護,并盡量采用風鎬施工以減少對立交巷道的影響。(4)考慮11222工作面周邊斷層的不確定性,工作面材運兩巷車場及調(diào)向角度均按運輸巷標準設計,施工中應嚴格執(zhí)行設計。同時,在方案設計的基礎上,重新對該區(qū)域地質(zhì)勘探資料進行分析研究,對各種可能的因素進行了論證分析,并對支護設計、施工工藝、開口位置、立交貫通方式、巷道層位、方位、坡度等相關問題進行認真分析研究,對存在問題提出了應對措施。11222工作面正式設計于2011年2月份完成。2施工過程質(zhì)量控制11222工作面設計完成后,于2011年4月份正式進入掘進工程施工。掘進施工中,針對該區(qū)域地質(zhì)條件復雜、礦壓顯現(xiàn)明顯的特殊情況,重點加強了地質(zhì)、礦壓、支護等方面的管理。在掘進施工中,通過加強現(xiàn)場礦壓觀測,掌握該區(qū)域內(nèi)礦壓規(guī)律,特別是斷層等構造影響,并據(jù)此對巷道支護參數(shù)進行優(yōu)化,保證了合理的支護強度。11222材料巷支護形式主要采用(1.7+2.34)×1.6m/2鋼棚返底拱和Φ2.6m的料石圓碹,車場采用(2.2+3.18)×1.6m/2鋼棚返底拱和Φ3.6m的料石圓碹進行支護。3超前打鉆探測在掘進施工中,通過加強現(xiàn)場地質(zhì)管理,及時掌握現(xiàn)場地質(zhì)條件變化,為生產(chǎn)提供技術指導。同時,及時對臨近的WF8斷層、J10-F10-B斷層、WF12斷層等斷層進行超前打鉆探測,掌握斷層的實際情況。通過上述工作,發(fā)現(xiàn)WF8斷層、J10-F10-B斷層、WF12斷層、王會斷層支一、王會斷層產(chǎn)狀與地質(zhì)勘探資料都存在差異,并及時對設計進行了修改,保證了安全生產(chǎn),保證了工作面儲量。4回采深度和支護形式11222工作面位于十二采區(qū)下部,其北為落差0~12m的WF8斷層,南為落差10~30m的J10-F10-B斷層及落差14m的WF12斷層,東為落差0~36m的王會斷層支一及落差20~68m的王會斷層,西為十二采區(qū)下部集中材料巷、集中運輸巷、集中回風巷保護煤柱。11222工作面分兩塊段,一塊段切眼長度42m,推進50m回撤進入二塊段回采,二塊段切眼位置材料巷側距一段停采線125m(巷道施工距離),運輸巷側距一段停采線71m(巷道施工距離)。11222面分兩塊段回采主要原因是材料巷施工過程中揭露一條落差10m的王會斷層的支斷層,進入煤2頂板砂巖施工,考慮水害和頂板因素決定甩開該斷層另外施工二段切眼。11222工作面范圍內(nèi)煤層較穩(wěn)定,煤層厚度1.80~2.02m,平均厚度1.96m,為三層式結構,其中大煤1.15m,油頁巖0.25m,小煤0.56m;煤層走向北東,傾向南東,傾角4~10°,平均6°。11222工作面西側為十二采區(qū)下部三條準備巷道,為了對其進行保護,根據(jù)十二采區(qū)已開采工作面礦壓觀測資料,初步對其留設180m保護煤柱。因此確定11222面二段停采線在距十二采下部集中回風巷180m處。11222運輸巷支護形式主要采用(1.7+2.34)×1.6m/2鋼棚返底拱和Φ2.6m的料石圓碹、Φ2.8m斷面的U36鋼