复杂煤层综放工作面分层开采实践

复杂煤层综放工作面分层开采实践

11222工作面位于wal里矿东翼十二采区底部右侧。该区域的地质条件复杂，被许多裂缝包围超过10米，该段位于两个断层之间的地槽中，右侧j10-c10-b断层下降30m，具有沟通泥灰岩水的能力。该区域标高-400m,矿压显现明显。因此确保该工作面的顺利形成与回采,最大限度的保证采出量,是该工作面设计与施工面临的主要问题。1工作流设计1.1主导方案确定该块段东西长600m,南北宽100~170m,预计可布置一个工作面。由于块段东北受王会断层支一的影响,南部受J10-F10-B断层、WF12断层影响,因此工作面布置主要考虑材料巷、运输巷的合理布置及断层保护煤柱宽度。同时,由于材料巷、运输巷两巷需要与十二采下部集运、集回立交,需尽量减少对立交巷道的影响。根据对地质资料的综合分析,围绕运输、通风、巷道保护和施工方便等方面,初步设计三个方案,经过综合经济技术比较分析,最终选择方案三为主导方案。具体如下:11222材料巷自十二采下部集材门口以里37.5m处开门口施工,与集运(在其下方)、集回(在其上方)立交后,沿WF8断层施工,断层煤柱宽15m,至王会断层支一前不调向,穿过该断层后继续向前施工至切眼位置。11222运输巷施工,自11222材料门口以里106.5m处开门口施工11222运联,至11222运输巷位置后,向集运煤仓方向施工,与集运在煤仓上口机头硐室贯通,然后沿J10-F10-B断层施工,至WF12断层前调向施工至切眼位置,断层煤柱宽30m。该方案总工程量1428m,其中11222材料巷658m,11222运输巷635m,运联44m,切眼91m。圈定储量为9.6万t。1.2工作面位置及周边必须解决的问题(1)掘进工程量较多。(2)运输巷沿落差较大的J10-F10-B断层、WF12断层布置,预计受影响较大。(3)运输巷与煤仓上口硐室贯通,将对硐室造成影响。为应对上述问题,提前制定措施,以应对可能出现的不利因素,确保施工安全顺利。(1)工作面周围断层较多,预计附生断层也较多,施工中应加强对断层超前探查。同时,掘进施工中必须做好探放水等防治水工作。特别是运输巷靠近J10-F10-B断层后,受煤1顶板泥灰岩水影响较大,必须完善排水设施,执行好防治水有关规定。(2)工作面深度在-340~-400m之间,且周围断层较多,落差较大,地质条件复杂,需加强巷道支护。11222材运三岔口5m范围内采用混凝土浇灌;门口以里全岩段采用砌碹支护;揭露煤层后采用锚网喷、U36钢棚、反底拱支护。若巷道压力显现较明显,则在沿煤施工的U36钢棚巷道顶部增加工字钢锚梁,以增加支护强度;若巷道压力显现不明显,可适当减少锚杆数量,不再锚网喷,只打顶部3~5排锚杆,支U钢棚后,再喷浆。(3)11222工作面门口处巷道较密集,需加强对立交及周边巷道的保护,并尽量采用风镐施工以减少对立交巷道的影响。(4)考虑11222工作面周边断层的不确定性,工作面材运两巷车场及调向角度均按运输巷标准设计,施工中应严格执行设计。同时,在方案设计的基础上,重新对该区域地质勘探资料进行分析研究,对各种可能的因素进行了论证分析,并对支护设计、施工工艺、开口位置、立交贯通方式、巷道层位、方位、坡度等相关问题进行认真分析研究,对存在问题提出了应对措施。11222工作面正式设计于2011年2月份完成。2施工过程质量控制11222工作面设计完成后,于2011年4月份正式进入掘进工程施工。掘进施工中,针对该区域地质条件复杂、矿压显现明显的特殊情况,重点加强了地质、矿压、支护等方面的管理。在掘进施工中,通过加强现场矿压观测,掌握该区域内矿压规律,特别是断层等构造影响,并据此对巷道支护参数进行优化,保证了合理的支护强度。11222材料巷支护形式主要采用(1.7+2.34)×1.6m/2钢棚返底拱和Φ2.6m的料石圆碹,车场采用(2.2+3.18)×1.6m/2钢棚返底拱和Φ3.6m的料石圆碹进行支护。3超前打钻探测在掘进施工中,通过加强现场地质管理,及时掌握现场地质条件变化,为生产提供技术指导。同时,及时对临近的WF8断层、J10-F10-B断层、WF12断层等断层进行超前打钻探测,掌握断层的实际情况。通过上述工作,发现WF8断层、J10-F10-B断层、WF12断层、王会断层支一、王会断层产状与地质勘探资料都存在差异,并及时对设计进行了修改,保证了安全生产,保证了工作面储量。4回采深度和支护形式11222工作面位于十二采区下部,其北为落差0~12m的WF8断层,南为落差10~30m的J10-F10-B断层及落差14m的WF12断层,东为落差0~36m的王会断层支一及落差20~68m的王会断层,西为十二采区下部集中材料巷、集中运输巷、集中回风巷保护煤柱。11222工作面分两块段,一块段切眼长度42m,推进50m回撤进入二块段回采,二块段切眼位置材料巷侧距一段停采线125m(巷道施工距离),运输巷侧距一段停采线71m(巷道施工距离)。11222面分两块段回采主要原因是材料巷施工过程中揭露一条落差10m的王会断层的支断层,进入煤2顶板砂岩施工,考虑水害和顶板因素决定甩开该断层另外施工二段切眼。11222工作面范围内煤层较稳定,煤层厚度1.80~2.02m,平均厚度1.96m,为三层式结构,其中大煤1.15m,油页岩0.25m,小煤0.56m;煤层走向北东,倾向南东,倾角4~10°,平均6°。11222工作面西侧为十二采区下部三条准备巷道,为了对其进行保护,根据十二采区已开采工作面矿压观测资料,初步对其留设180m保护煤柱。因此确定11222面二段停采线在距十二采下部集中回风巷180m处。11222运输巷支护形式主要采用(1.7+2.34)×1.6m/2钢棚返底拱和Φ2.6m的料石圆碹、Φ2.8m断面的U36钢