综采工作面过断层采煤技术应用探析

综采工作面过断层采煤技术应用探析

田存周

陕西建新煤化有限责任公司；（陕西省延安市727300）

摘要：我国的矿产资源十分丰富，煤矿开采技术的进步，可以促进煤炭资源利用率的提高，进而能够推动我国经济的不断发展。现阶段，在我国的煤矿开采领域，综采工作面过断层采煤技术是比较常见的采煤技术。在煤矿开采期间，断层问题较为常见，若遇到断层，就会对采矿的进程产生阻碍，影响煤矿生产的安全。因此，要对综采工作面过断层采煤技术进行深入研究与探索。基于此，本文主要讨论了综采工作面过断层常见问题，对综采工作面过断层采煤技术的应用与实践进行了探析，以期能为相关工作带来帮助。

关键词：综采工作面；过断层采煤技术；应用探析

引言

在对煤矿进行开采与挖掘的过程中，断层是最突出的地质结构之一，我国作为传统的采煤生产国，现如今，在综采工作面断层采煤技术方面已经比较成熟。在采掘领域，我国煤矿综合机械化回采技术已经普及并且被广泛运用。由于一些断层的存在，再加之四周破碎的岩石，因此，其中极易贮存许多气体和水分，当作业面经过此种地方时，防范措施若不到位，就会导致一些致命的危险出现，作业面就会陷入巨大的危险中。而且矿井的综合机械化回采工作面在实际使用的过程中通常都会出现过断层问题，因此，必须对矿井综合机械化回采工作面的过断层采煤工艺技术深度探讨和研究，才能更好地利用和发挥综采工艺技术。

1、综采工作面过断层常见问题

综采是指在煤矿开采过程中，所有的工序都采用机械化作业，主要包括破煤，装煤，运煤，掘进，采空区处理，支护，回采巷道输送等方面的工作内容。综采工作面的主要作业设备是采煤机、移动式液压托架和挠性刮板运输机。煤矿地下作业的工作环境相对恶劣，同时其作业条件也相对复杂，由此将增加了煤矿开采的难度。在综采工作面中常见的断层有逆断层和正断层两种类型，有两个盘状相对位移，若断层后，断层的上盘是相对升高的，而下盘则是相对下降的，就是逆断层。若断层后上盘相对下降，而下盘则会相对升高，称为正断层。逆断层则以横向压力影响为主，而正断层主要受拉应力及重力作用影响。在综采工作面过断层中进行作业时，其安全与效益是值得重点关注的问题之一[1]。在煤矿开采期间，由于断层部位的岩体是破碎的，因此，冒顶问题极易发生。综采工作面上的断层部位冒顶高，下底有底板，再加上采高、顶板等构件，冒顶问题一旦出现，极有可能或导致支架损坏、倾斜，增加安全事故在煤矿生产中发生的概率。

2、综采工作面过断层采煤技术应用探析

2.1采高调整法

采高调整法主要是减少煤炭挖掘工作期间事故的发生，提高生产质量与生产安全。在采用此技术前，要在适当区域的内部降低以及适当的支撑位置，调节高度所造成的煤石量较少且便于保养与操作台面设施，可为整个流程的作业提供方便。而不足之处就是在工作面经过断层后，部分的底部煤层量会减少。在使用采高调整法期间，企业要先正确掌握断层错位的方向，并调节好切割位置，通过断层及其与采煤机械间的联系保护顶板[2]。然后，通过彻底、切顶的技术进行实践。但是，当综采工作面有特殊问题出现时，要提高工作面，从而确保采掘在更为安全且适宜的状态下完成。

2.2挑顶起底法

挑顶起底法是在断层中利用采煤机进行挑顶或卧底操作，以此强截周围岩层，进而通过断层。在实际工作期间有两种情况极有可能发生。第一，在沿着工作面进行截割并向前推进时，过断层之前工作面的直接底板要比过断层后面的直接底板要低，因此可使用挑顶法。通常断层上下盘之间煤层厚度若都不超过液压支架的最低通过高度，可以使用挑顶起底法，若工作面顶底板周围的岩层硬度不够，可以对采煤机的力量进行借助，并应用挑顶起底法过断层。此外，工作面顶底板周围岩层若过于坚硬，采煤机滚筒就无法进行切割工作，那么工作人员可对断层进行超前处理，分析实际情况以此判断是否适用挑顶起底法。

2.3硬过平推法

当工作面正常进行时，若遇到的断层下降会受到限制，但是，若无法利用采矿设备实现调整高度时，则可采取硬过平推法，依照现场实际的检测结果，对断层的间距及时测量，确保按照断层数据在岩石上及时进行破岩作业。硬过平推法的过程简单易行，一般在工作面的顶部和底层上应用[3]。但是，由于采煤机的严重损坏和频繁更换，此方法会导致工作面的顶部暴露时间长以及难以管理等。

2.4跳采法

跳采法是指在煤层与断层的平行方向挖开一个道路，以此实现材料巷道和区段运输通道之间的联系，即通过此道路，材料巷道可以直接通往运输通道，避开回采中遇到的断层。在煤炭开采的过程中，断层的位置若出现在施工面的两端，那么就要采用跳采的方法继续开采。此外，在回采的过程中，如果工作面包围着断层或者出现较大的落差的断面和倾斜的断面，也要运用跳采法进行施工。在实际施工期间，采用跳采法时要注意根据断层的位置进行留垛，再挖开连接道路，联通工作面。

2.5综合法的应用

综合法是指在综采工作面的地质条件和采煤作业的实际情况下，科学、合理地选用两种以上的采煤工艺。综合法是在综放综采工作面过断层上进行多项技术的综合应用。综合法就是把各种技术的优势和缺点综合起来，使其在综采工作面中得到有效运用。综合法与单层综采工作面的交叉采煤工艺相比，可以有效确保有关作业的安全，并进一步提高断层开采的效率、产量以及稳定性。而且，在实际生产中，由于断层的地质条件比较复杂，综合方法的应用范围也比较广。

3、综采工作面过断层采煤技术实践

3.1合理应用支护技术

在过断层采煤时，要采取强化支护措施，对断层及工作面的围岩进行支护，并根据需要选择适当的支护方案。支护的质量与支护的强度与安全有着直接的联系，因此，在此期间要切实确保支护质量把控规范性，做好支护工作，有效把控断层顶板，并在施工中采用带压支架，防止顶板破裂。如在综采工作面过断层的回采期间，与切孔 90 米处存在 8 米的断层，使其不能正常工作。但在 30 米处重新切眼，有效避免断层。同时，新切眼与原有切孔之间的间隔会变得更小，所以，要采用支护技术对其进行加固。

3.2正确处理断层岩石

治理岩体就是在综采工作面过断层中最主要的工作。如果岩石硬度系数小于 4 ，那么采用截断法较为合适。石头如果过于坚硬，则可以用打孔和放炮来抬起，在此期间，只要将小炮放入，就能将装填的数量控制好，保证炮眼的角度和位置。除此之外，也要做好液压支架的保护工作，防止爆炸的影响，支架的保护，实际上就是把挡板的吊带挂起来，而支架的涂层很容易被炮火侵蚀，所以，处理断层的岩石最好的方法就是使用风镐。

3.3科学调整断层线与工作面的夹角

煤层倾斜断层若大于或等于落差，则可以采取平推硬过的方式通过断层。但是，在断层线与工作面相交或相互平行，度数较小的情况下，工作面通过断层期间，断层的暴露范围是相对较大的，并且还会将顶板维护工作难度加大。为了减少断层与综采工作面交叉面积，相关人员可以在通过断层前，对综采工作面方向合理调整，以此让综采工作面与断层形成一定的夹角，那么交叉面积会随着夹角的增大而减小，进而可以进行顶板维护工作，但此环节的时间周期相对较长。

4、结语

煤矿开采过程中常见的也较为困难的地质状况就是断层问题，所以，综采工作面过断层采煤技术实践技术的研究有着重要意义。在综采工作面过断层运行期间会遇到诸多问题，因此，相关人员要采用适合的方法通过断层，以此提升综采工作面过断层采煤的效率，降低安全风险。

参考文献

[1] 武旭日.综采工作面过断层采煤技术探索[J].建筑工程技术与设计，2019，(33)：4165.

[2] 潘宣伍.煤矿综采工作面过断层技术分析[J].新商务周刊，2019，(21)：209.

[3] 吴跃东.综采工作面导硐法过断层施工工艺研究[J].山东煤炭科技，2019，(11)：50-52.