综采工作面过断层开采技术研究

郭奇才

(山西乡宁焦煤集团神角煤业有限公司,山西临汾 042100)

综采工作面过断层开采技术研究

郭奇才

(山西乡宁焦煤集团神角煤业有限公司,山西临汾 042100)

对于煤田来说断层的存在严重影响着煤矿企业的安全生产。由于断层带的地质条件十分复杂,再加上顶板破碎和裂隙发育,这就严重影响了煤矿企业的生产进度和矿井的安全。在综采工作面中经常见到的一种地质构造就是断层,因此说在设计综采工作面与采区的过程中,需要搞清楚断层的倾角、倾向,走向等。为此,本文重点阐述了通常的过断层开采技术,仰采过断层开采技术,以及俯采过断层开采技术。

综采工作面 过断层 开采技术

在综采工作面开采煤层过程中，经常会遇到断层带，因断层的地质条件复杂，这就对煤矿开采进度造成一定的影响。在综采工作面过断层时，由于顶板出现破碎，再加上底板不平，这就容易使支架发生倾斜，支架很难达到实际的支撑能力。这就会使支架上方出现不同程度的冒顶，支架上方的冒顶矸石的存在无形中降低了支架的支护空间，影响支架通过断层。断层附近的顶板出现提前断裂现象，当综采工作面接近断层带时，会发生回转来压，甚至会发生压死支架的事故。过断层时，采煤机过多截割岩石导致出矸量增加，同时采取放震动炮来松动煤岩体，增加了回采、检矸工作量，煤炭质量也相应下降。因此说，探讨综采面工作面过断层开采技术，对于保障煤矿企业的安全生产有着深远的意义。

1 通常的过断层开采技术

落差超出回采截割高度2/3的斜交与倾斜断层，并且被揭露务必比岩层硬度要大的，不适合应用打眼放震动炮和借助采煤机截割，或者是放震动炮之后依旧无法爆落的情况下，通常将切眼开在断层的另一侧，局部开巷道绕采或者是搬家重新安装。倘若断层有着较小的落差，可以通过支架，以及断层的落差大，有着松软的顶底板岩性。要么是在放震动炮之后会出现落矸的情况下，需要确保断层和工作面之间具备大的交角。围岩比较稳定的情况下，断层和工作面的交角是20°—30°，在不稳定围岩的情况下，其合理交角是30°—45°。需要实施压低或破顶让机组通过断层，需要让处理之后的底板取相同的坡度，以便于支架和机组的通过。

针对1m以下落差的断层，在煤层往上断失的情况下，倘若是比较好揭露的顶板条件，需要实施溜子和采煤机上漂的策略，且留底以降低采高，进而推动顶板与支架前梁迅速地接顶断层另一盘。当顶板破碎容易片帮的情况下，应尽可能地使梁端距缩小，且将双层金属网事先挂设，在顶板冒落出现空顶的情况下，应插背木板，且在顶板的底层深入木板。

针对1m以上落差的断层，往上断失的断距比煤厚小，将采高缩小，多多地留底煤，上浮支架，在推进工作面一段距离之后，回采和支护设备能够提升到煤层顶板。支架留底煤上浮的过程中倾倒的情况会出现，需要实施下面的策略：在水平方向上掩护支架顶板转一个角度，提升底座后半部相应的空隙，将物料垫入，移架存在压力之后，降低两个后立柱，抬起柱脚，将物料垫入，在相同的水平面上合底座，确保一直处在稳定的状态，可防止移架弹簧板和一系列连接部件的损坏。

针对往下断失落差lm以下的断层，在较好的煤层顶板条件情况下，揭露煤层高度小于支架最小高度，实施挑顶通过策略。确保过断层之前支架的伸缩量是充足的，以便于通过断层的时候使得采高降低，这需要先增加采场的高度再通过断层，相反的，太大高度的情况下，支架支不到顶板，实施加支木垛或者是木板对上面的空间进行支护。以便于落后正常位置的支架可以正常地下移。煤层顶板破碎的情况下，借助采煤机扫顶，以及挂双层网，且插木板避免移架之前的顶板冒漏。

倘若是往下断失1m以上的落差，断层小于煤厚，那么揭露断层之前将采场的高度增加，并且挂双层网进行支护，且将木板插在其上，让支架向最大的支撑高度延伸，搞好过断层的准备工作，在采煤机割煤往下通过断层的影响下，支架会回缩且使得支护高度降低，部分煤层变薄的情况下，务必破顶底板进行通过。

2 仰采过断层开采技术

在断层前面3m—5m的位置，一个循环的推进应使得扬起的滚筒高度增加，根据倾斜角度来决定，大概是10cm。支架与溜子，在进行移动之后应实时地将物料垫加在后面，将水平提高，避免设备的自重下移，进而强化爬坡技能。缩小支架到最小的采高，使得稳定性增加，以便于通过断层，到达断层带的综采面输送和支护设施，逐步地在近水平方向上推进溜子，在移架的过程中能够提升溜子和底座到相同的水平，并且使得采高增加以及留顶煤减少。

3 俯采过断层开采技术

俯采过断层，应配合好溜子与支架，确保一致性的下栽角度，也就是处在相同的斜面上，否则，会被推弯，以及挤压损坏活塞密封圈，较难复位活塞跳槽，这个时候能够实施降柱法，将支架底座的后沿上提。

俯采过断层，应确保溜子平和直以及煤壁直的工作面，不可以超出16°的刮板机下栽角，防止过多的煤炭从溜槽溜出，导致难以装煤。

4 综采工作面过断层开采技术的建议

(1)综采工作面过断层期间，首先要保证支架完好，不出现自动卸载现象，否则无法控制顶板。其次采煤机割过煤后，要及时拉架，滚筒过后防片帮板马上伸出。

(2)对断层带顶板破碎段的铺网、架设梯子梁、打锚杆锚索联合支护非常必要，能有效地控制顶板和煤壁片帮，从而预防煤壁片帮以及因煤壁片帮而引发的冒顶事故，保证生产的正常进行。铺网、架设梯子梁、打锚杆锚索联合支护要及时，不能在片帮、冒顶后进行。

5 结语

总之，根据矿区的实际现状，需要有目的性地实施有效的断层开采技术，以有效地回收煤炭资源，并使得工作面的产量大大地提高，最终实现理想的经济效益。综采工作面通过断层开采技术的成功实践，不仅为煤矿企业带来了巨大的经济效益，也为综采综放工作面在较复杂的地质条件下开采取得了成功经验。综采工艺必将在更多的生产矿井推广利用，将为煤炭企业的高产高效做出更加突出的贡献。

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郭奇才(1976—),男,汉族,山西临汾人,2012年毕业于山西煤炭干部管理学院煤矿安全技术与监察专业,现在山西乡宁焦煤集团神角煤业有限公司从事采矿技术与管理工作,助理工程师。