试析综采工作面过断层采煤工艺要点及应用

试析综采工作面过断层采煤工艺要点及应用

涂世聪

镇雄县能源局 镇雄县657200

摘要：现阶段社会的发展过程中，随着工业化发展速度的提升，社会对于煤炭资源的需求也就不断提升，由此推动了煤矿开采事业的发展。然而在开采环节，煤矿一般位于山体中，很容易就会遇到断层，影响开采作业的顺利进行。在此背景下，就需要相关人员在实际的发展过程中加强对过断层采煤工艺的重视，以保证开采作业的顺利进行。本文就从煤炭开采技术入手，浅谈综采工作面过断层采煤工艺的要点以及应用。

关键词：综采工作面；断层采煤；难点；工艺要点

随着工业化的发展吗，煤矿开采就成为资源提供的关键作业，但是实际的发展过程中，煤矿的地形复杂多样，开采环节经常会遇到断层，影响开采作业的进行。断层是煤矿回采过程中一块难啃的硬骨头，直接影响原煤产量和经营效益。所以断层开采就成为现阶段煤矿开采的主要研究方向。但是实际的作业过程中，煤矿开采的断层类型较多，再加上煤矿作业人员的技术问题，相关人员在进行作业的过程中就经常出现问题，一定程度上制约矿产资源的开采。在此背景下，相关开采单位就需要加强对综采工作面过断层采煤技术的研究，然后结合煤矿开采的实际情况进行技术的施展，以保证煤矿开采作业的顺利进行。

一、综采工作面过断层采煤工艺概述

（一）综采工作面过断层技术概述

综采是煤矿综合机械化采煤的简称，一般指机械化率达到95%以上的煤矿开采作业。而采煤工作面是指煤炭的第一生产现场，安全事故频发，严重影响了整个煤矿的安全管理工作。因此，对采煤工作面进行风险评价研究，成为煤矿安全管理迫切需要解决的问题。在现阶段综采工作面的作业过程中，断层作为煤矿中地形的一种，会在很大程度上影响开采作业的进行。断层是地壳受力发生断裂，沿断裂面两侧岩块发生的显著相对位移的构造。出现在煤矿中就会截断煤矿的开采，尤其是对于综采工作面来说，由于其大部分作业借助机械进行，在面对断层时就很难进行操作，影响施工进度【1】。

二、综采工作面过断层采煤工艺要点

（一）角度的调整

实际的煤矿开采过程中，一旦相关人员在作业过程中遇到断层，就需要对其角度进行调整，以保证作业的顺利进行。首先，实际的作业环节，如果煤炭的断层斜面倾斜度较大，工作人员在进行过断层时就需要采用平推的方式通过断层，尽量的简化作业。如果断层和工作面之间的夹角度数较小，工作人员在进行推进的过程中也可以考虑工作面推进，并使得断层更加裸露。其次，如果煤矿断层和工作面交叉角度较小，断层在此情况下就出现大量的裸露，这些裸露就会在一定程度上增加顶板维护的工作难度。所以作业过程中，就需要相关人员在实际的发展过程之后通过降低综采工作面与断层的公共面积的方式，实现对断层问题的治理。同时，工作人员还需要对断层与综采工作面的夹角进行调整，由于夹角越大，断层与作业面的交叉面积越小，所以实际的作业过程中，就能够降低作业难度。不过这种方法虽然降低了作业难度，但是却延长了通过断层需要的时间，一定程度上影响施工效率；然后，针对夹角的调整需要结合顶板工作面的稳固情况，工作人员需要结合实际环境特征，如果其稳定程度较为一般，则夹角应该在20°～30°之间；如果其稳定性不足，则夹角就需要调整为30°～45°之间，这样才能够保证作业的质量。

（二）处理断层处的岩石

煤矿开采环节，如果相关人员在实际的发展过程中遇到断层，开采作业中就需要对断层的岩石进行处理，以避免其影响煤炭的开采。作业环节，工作人员需要根据岩石的实际情况合理的选择处理手段。如果断层岩石硬度系数f小于4时，工作人员可以利用采煤机进行直接的切割，但是为了保证开采质量，需要将采煤机的牵引系数控制在2～3m/min之间，这样才能够充分地发挥采煤机的功能。而如果断层岩石硬度系数f大于4时，由于岩石的硬度较大，采煤机就难以发挥功能，需要通过打浅眼、少装药、放小炮的爆破方法预先挑顶或挖底，对岩石进行爆破处理【2】。作业过程中，工作人员需要选择好炮眼的位置和角度并且在爆破时悬挂挡矸胶带，以保证爆破作业的顺利进行。这样才能够实现对断层岩石的处理，保证开采作业的顺利进行。但是实际的发展过程中，爆破技术的使用对于支架的表面镀层影响较大，这也就在一定程度上影响支架的功能发挥，进而制约其对断层的支撑，不利于开采作业的进行。所以工作环节如果不适合爆破技术的使用，工作人员一般通过风镐技术实现对断层岩石的处理。（三）液压支架断层技术

断层采煤技术作为煤矿开采技术的一种，需要工作人员对作业流程进行管理才能够保障作业的顺利开展。所以实际的发展过程中，煤矿安全生产管理就成为重点。液压支架技术作为在断层处搭建支架进行断层处理的技术手段，由于技术性较强，就需要工作人员加强对其的管理。首先，采煤工作面经过断层时，为了保证作业的顺利进行，液压设备的支架需要根据实际情况向下进行俯斜或者是向上进行仰斜的方式移动，以实现对断层的规避。而且实际的倾斜运动中，工作人员需要将角度控制在10°～12°之间，且最大的角度不能够超过16°，否则就会在一定程度上影响作业的进行。其次，如果断层出现在采煤工作面的上方，针对其的规避方法就需要进行一定的调整。相关作业人员可以运用截割法对工作面的顶部或者是底部进行切割，为支架的搭建提供基础，使得支架能够按照预先设定好的角度缓慢的通过断层。再次，如果断层出现在采煤工作面的下方，工作人员就需要结合实际的断层特点，利用截割或爆破的方法进行挖底，从而使得支架能按照预先设定好的倾斜角度通过断层，保证开采作业的进行，为了防止歪斜倒架，还需要及时采取防倒措施

【3】。然后就是对顶板的控制，实际的发展过程中，为了进一步规避断层对开采作业的影响，工作人员还需要采用隔一架移一架的移架方式进行支架的移动。

三、综采工作面过断层采煤工艺的应用

（一）调整割煤高度法

在进行煤炭开采的过程中，除了对断层进行解决之外，工作人员还可以通过规避的方式对断层进行规避，绕开断层，

作业过程中，对割煤的高度进行调整也是煤矿开采环节常见的通过断层方法之一。该方法通过调整采煤工作面的高度对断层进行规避，就实现了对煤矿断层的通过。实际的作业环节，工作人员首先需要对工作面与断层前方之间的距离进行计算，然后计算出高度调整的数值，并且确定作业的倾斜角度。其次就是对顶层或者是在底层的煤进行保留，实现对断层的通过。这样就能够在规避断层的基础上进行煤炭的开采，推动煤矿开采事业的发展【4】。但是这种方法通常是在断层之间的落差不大的情况下使用，具有一定的限制。

（二）挑顶起底法

煤矿的开采环节，除却上述方法之外，工作人员也经常采用挑顶起底法进行作业。相较于上述方法来说，挑顶起底的手段较为简化，只需要在在作业过程中通过采煤机等设备对断层进行挑顶或者是起底即可。作业环节，这种方法要求工作人员利用采煤机对周围的岩石进行清理，如果其切割方向和工作面相同，那么断层之前的底板高度就和断层之后的底板存在高度上的差距，在遇到断层之后就需要运用挑顶起底的方式进行调整，使其相互适应。但是在使用该方法进行作业的过程中，工作人员还需要对顶底板周围的岩层进行重视，如果岩石的硬度不足，可以直接借助采煤机的力量进行挑顶起底作业【5】；而如果岩石的硬度较大，在进行挑顶之前就还需要对断层进行超前的处理，并且结合实际情况合理地选择作业手段，以保证作业的顺利进行。

（三）跳采法

在煤矿开采的过程中，跳采法也是常见的技术手段之一，实际的发展过程中，工作人员在断层中留有垛，然后重新挖掘巷道的方式来采煤，该技术也是对断层进行规避的作业手段，需要工作人员结合实际情况选择适当地过断层方法。首先，如果断层对工作面呈现出包围的态度，即断层出现在工作面两端的状况，工作人员在利用该技术时就需要沿着煤层与断层平行的方向挖掘一条新的巷道，这条全煤巷道与区段材料巷以及区段运输巷相互连接，这样一来，相关人员在进行作业的过程中技术和实现了断层的规避，很大程度上推动开采作业的顺利进行；如果断层在开采面的中间位置，工作人员就需要借助跳采法，在断层处留垛，从而过断层，然后开出巷道打通工作面【6】。然后是工作面缩面回采的时候如果遇到落差较大的倾向断层的时候，也可以通过断层的方式进行作业，但是在采用该方法进行作业的过程中，由于会产生部分区段的空置，所以该段就会承担一定的压力，需要工作人员加强对其的重视，以避免出现意外。

（四）综合采矿法

综合方法是在综采工作面过断层采煤时，综合考虑实际的情况进行治理的一项技术。实际的作业过程中，由于采煤的涉及面较为广泛，技术性很强，断层对于煤矿开采的影响又很大，所以实际的发展过程中就还需要各个方面的配合。工作人员需要在综合各种情形的基础上，综合各种方法，因地制宜，而不是在整个过程中只使用一种方法采煤，单一的方法在实际的采煤过程中会出现很多的漏洞，所以为了避免出现不必要的问题，需要多种方法相结合地过断层采煤方法

结语

现阶段社会的发展过程中，随着工业发展的需要，社会对于资源的消耗量也在不断地提升，煤矿开采就成为现阶段社会的重点内容，然而实际的作业环节，煤矿开采往往会遇到各种地形，断层就成为制约煤矿开采的主要地质问题之一，需要相关人员加强对其的重视。然而实际的作业环节，煤矿开采本身的技术性很强，断层状况也十分复杂，工作人员在针对断层进行治理的过程中就还存在一些隐患，需要工作人员在结合实际的基础上，通过跳采法、挑顶起底法、综合采矿发以及调整割煤高度等方式，对断层进行规避，以保证开采作业的顺利进行。

参考文献

[1]崔瑞军.综采工作面过断层破碎区顶板注浆加固技术研究[J].山西化工,2022,42(04):96-97+121.

[2]孙江,刘秋生.综采工作面采煤工艺技术实践探索[J].内蒙古煤炭经济,2022(03):157-159.

[3]李岁宁,伍增强,薛志强,朱浩浩.特厚综放工作面过断层防治水技术体系实践[J].陕西煤炭,2021,40(01):35-40.

[4]杨宏庆.浅议薄煤层综采工作面过断层的技术研究与实践[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(12):197-198.

[5]梁家豪,邓高鹏.采煤工作面过天然焦及断层方法研究[J].能源与环保,2017,39(09):183-187.

[6]高杰. 基于科学产能的薄煤层可采性评价及工艺决策系统研究[D].中国矿业大学,2016.