综采工作面过断层采煤技术分析

综采工作面过断层采煤技术分析

杨会,孙双龙

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司  新疆阿克苏地区库车市  842000

摘要：煤炭作为我国主力能源，为我国经济发展打下了坚实基础，为满足我国经济建设日益增长的需求，我国煤炭产业需要吸取过去的经验教训，履行绿色可持续发展原则，同时秉持安全第一原则进行煤矿开采。在当下煤矿开采过程中，岩石断层现象常见，因此这也给煤矿采集工作增加了难度。如何科学且安全地开展煤矿开采工作是煤矿产业必须面对和解决的问题。本文将对综采工作面断层采煤技术展开讨论。

关键词：综采；断层；采煤技术

引言

断层是一种地壳在复杂的地质年代中剧烈运动产生的一种地质构造，是由地壳断裂形成的。断层通常会影响岩层的稳定性，为煤矿开采带来许多不确定因素，甚至会诱发大面积冒顶或者瓦斯事故。因此，研究综采工作面过断层采煤技术对于保障井下采煤人员的人身安全具有重要意义，这也间接为采矿企业的经济效效益和社会效益提供了有效推动作用。

1综采工作面潜在问题分析

1.1冒顶问题

综采断面的岩石结构是破碎的，在机械化高强度的作业过程中，容易导致顶端矿井巷道的受力平衡遭到破坏，从而坍塌的现象，即所谓的冒顶。

1.2支架倾斜倒塌

支架倾斜倒塌危险通常发生在冒顶之后，随着顶底板位置的不断变化和作用力的挤压，液压支架容易变形甚至损坏。

1.3综采段面岩石清理

综采段面的岩石清理工作是在采矿过程中必要环节，如果忽略此环节，多余的岩石极易造成安全事故。但是，如果清理方法不适宜，诸多高造价设备的损失更是公司成本的大面积损失。

1.4断层面积问题

工作中断层的面积越大，工作越难，但是，反而在产量增多时效率降低。

2工作面过断层常用方法

2.1跳采调整法

根据实际情况，在两端出现断层时，施工人员可以挖掘一条巷道。通过巷道科学地将区段运输巷与区段材料巷这两巷连接起来。这样一来，工作人员在进行回采作业时便能有效的绕开断层。跳采法的应用情景，是断层被开展作业时的工作面包围。在回采过程中，当倾向断面落差非常大时，也要合理使用跳采法。另外，此种方法更适合于工作面斜交断层落差和通过困难这两种情况，根据现场实际情况使巷道和断层保持平行。以保证煤矿开采的安全性。

2.2硬过平推法

为解决当断层下降不能通过采矿实现调整的问题，硬过平推法的运用便极为有效。在应用过程中，需要提前测出故障距离，保证操作的正确进行。但值得一提的是，硬过平推法仅仅适用于顶底板，因采煤机会造成岩石的损坏不适用于其他开采工作。在工作过程中，虽然硬过平推法较简单，但是采煤机需要不停地更换配件，造成了很多不利影响。

2.3挑顶法

平推与应力传递是卧底挑顶法的本质。在相关技术人员操作过程中，向前将工作面切开，同时也应低于断层面后的层块，选顶底方法。挑顶法的运用前提较为复杂，它需要依靠爆破等操作穿过岩石，进行跨断层操作。在运用时，相关技术人员需要格外注意对爆破孔质量、相关参数及爆破度的检测，保证工作顺利进行。这种方法的优点非常明显：采矿设备较少，节省资金。但缺点也随之而生：工程施工困难，速度缓慢且影响整体开采进度。

2.4割煤高度调整法

为有效避开断层，可在综采过程中利用高度调整法进行施工，保证采煤工作安全地同时，也提高了煤产率。割煤高度调整法有两个关键步骤：首先对出现的断层的走向、落差与倾角夹角等因素进行科学把控，在相关技术操作人员科学分析后，与刮板输送机坡度作业相关影响因素相结合。其次，调整好高度后，结合断层实际情况通过留底割顶或留顶切底的方法通过断层。这种方法仅适用于断层落差较小，同时煤层较厚的情况。

2.5综合法

影响煤开采工作的因素有许多，在开采过程中需要确保各项数据正常。综合以上特点，因此在开采过程中可以考虑多种措施。相关技术人员通过结合多种不同的综采方法的优势，运用多方面技术进行过断层。顾名思义，综合法的运用需要用到多项技术，因此施工方法相对比较复杂，在施工过程中，若其他技术无法直接过断层，那么便可以采用综合法。

2.6辅导措施

在开采过程中，为避免做法单一造成负面影响，辅导措施的采用极大程度上便利了开采工作，提升了开采可行性。适当调整工作面与故障间的夹角，在数据改动过后，需要协同改动其他相关项的内容，以免因小失大。同时，工作面穿过断层时，支架俯仰角的角度需要牢牢把握，需要相关技术人员综合多方面因素，综合判断开采可行性。另外，需要适当降低开采高度，保证结构与稳定性的同时也减少了碎石数量，扩大了支柱扩张幅度，以防止支架损坏。最后，需要确定是否需要进行挖掘相关项以保证全局变动，这边需要技术人员预先进行科学分析。

3过断层安全技术措施

3.1过断层期间防冒顶安全技术措施

1）施工前须保证断层顶底板、支架正常，如若发现支架不接顶，保证支架接顶后才可以开始施工。2）确保泵站压力大于30MPa，支架初始支撑利大于240MPa，无不良现象。确保支架接顶、各个设备正常工作，保护各个部件，严禁出现冒顶现象。3）穿越断层的时候，要确保采煤机的速度不超过规定的速度，确保切割过后断层顶底板、煤壁平齐。4）在断层处坚持追机移架，减少空顶时间。采煤机司机要控制好割煤速度，如支护不及时，应暂停割煤。5）坚持提前拉架和擦顶带压快速移架，减少顶板下沉量，保持顶板完整。6）顶板破碎段必须联双层网，网间沿走向搭接长度为网宽的1/2，沿倾向搭接长度为200mm。7）割煤时司机应站在架间安全地点，精力要集中，发现断层处有冒顶危险时，立即停机处理，确认安全后，再继续割煤。8）过断层期间保证每刀都在机尾插刀，防止工作面掉落大块岩石而无法通过采机。

3.2环境监测与管控

对环境的检测与管控，主要是环境中可能影响安全的因素的监测与管控。一方面是对工作面中常出现的水进行提前预测和计算，防止出现渗水甚至更严重的水问题。当有断层出现时，水患更应该引起重视，要求在管控过程中注意排水管的应用与安装。如果在断层中发现漏水，可以采取必要的注浆、消除顶层破碎影响等针对性的措施。另一方面是可能引起爆炸的瓦斯含量。做到瓦斯浓度坚决控制在合理范围内，及时监测如果出现问题第一时间进行处理。断层是瓦斯易聚集区，除了监测数据之外，也要有必要的应急措施。例如一旦出现瓦斯含量超标的情况，需要有最迅速的通知、停采及撤离的措施和通道。

3.3人员及设备安全监测与管控

人员的安全主要是通过专人监护、确认安全工序等操作进行监测和管控。操作人员的安全是所有安全问题中最重要的安全问题。针对设备的安全监测与管控，一方面是作业以外的磨损和咬合检查，规律性做好监测和保养。另一方面是判断作业之中设备是否正常运转，尤其是采煤机、自移式液压支架以及可弯曲刮板输送机是监测和管控的重点设备，切记不安全设备直接上岗运行。

结束语

过断层的回采工作出现破碎煤岩体会严重影响安全生产，会发生煤壁控制和顶板控制超出范围的后果。指定的措施是利用协同控制煤岩体的技术，去控制破碎的围岩采面，主要表现为:煤岩体破碎时利用注浆可以胶结为整体，而煤岩体利用锚杆可以对适应能力得以提升；煤岩体降低影响选择的措施有调整采高和支架提升载荷以及控制冒顶和煤壁采面片帮等。（2）实际应用发现，断层煤岩体的破碎带大大加强了承载能力和稳定性，过断层采面的过程不再出现大面积的冒顶或者片帮后果，显著提升了安全回采工作面的保障。

参考文献

[1]明晓杰.综采工作面过断层技术分析[J].当代化工研究,2020(7):114-115.

[2]张晓波.综采工作面过断层采煤技术实践[J].当代化工研究，2021(13):94-95.

[3]李云龙.综采工作面过断层采煤技术实践分析[J].矿业装备，2021(03):32-33.