综采工作面快速过断层方法浅析

刘中华 高毫

摘 要：为促进综采工作面快速、安全通过断层，本文介绍了综采工作面过断层的主要方法：调整采高法、挑顶卧底法。分析了这些方法的适应性与具体应用，总结了综采工作面快速过断层的主要安全技术措施，以期对相关工作者能有所助益。

关键词：综采工作面；过断层；方法；措施

断层带通常地质条件复杂，顶板破碎，导水裂隙较多，断层的存在一方面会影响顺利回采，另一方面断层带周围易积聚瓦斯气体，给煤矿安全生产埋下隐患。通常，综采工作面是否能顺利通過断层，不仅受断层本身落差、倾向以及倾角影响，同时还跟煤层赋存情况、选用的生产工艺、综采设备等有关。一般断层落差越小，产生的影响范围也会变小，也就越不容易影响综采工作面生产。下面我们就简单介绍几种综采工作面快速过断层的方法。

1 综采工作面快速过断层法

1.1 调整采高法过断层

此方法主要是通过科学、合理的控制采煤高度与按实际生产条件来调整液压支架高度来使综采工作面通过断层。调整采高过断层法较适应于通过小落差断层，但断层上盘煤与下盘煤间距，应能确保支架顺利通过。我们现以某小断层为例，详细阐述一下应用调整采高法如何过断层。具体如图1所示。

结合图1我们可以看出，若让综采工作面从右方过此断层，需渐渐上台工作面，同时应把实际采高与所用支架降低，采用留底煤法过断层；若让综采工作面从图中左侧通过断层，需逐渐降低工作面采高，并谨防过断层线时发生割顶，进行留顶煤过断层。在综采工作面过断层过程中，所需支架的高度主要受断层参数影响。仔细观察图1我们可知，所用支架下限通过高度量主要为支架设计下限高度、断层落差以及不可遇见情况下的富余量之和。调整采高法过断层具有操作簡单、可持续生产、无需额外工作量等优点，同时应用该方法过断层，可使原煤含矸量大幅降低，可提高煤质，减弱煤机零部件磨损度，更好的确保机组性能，但该方法在实际应用中也易受到一些限制，如断层上盘煤与下盘煤间距等。

1.2 挑顶卧底法过断层

在实际生产中，若工作面向前推进的过程中遇到的断层落差较大时，当不易直接过断层时，可想方设法避开该断层另掘巷道进行绕行通过。若实在无法绕行断层，必须直接硬过断层时，可采用挑顶卧底法过断层。该方法主要是应用煤机截割顶板岩层与底板岩层，或先进行松动爆破后再用煤机对顶板与底板进行截割，最终通过断层，下图2为挑顶卧底法过断层示意图。

当待通过断层上盘煤与下盘煤间距比所用液压支架通行下限还小时，调整采高也不能顺利通过的情况下，应充分结合顶底板岩性采用挑顶卧底法通过。

若待通过断层顶底板岩性为泥岩或破碎砂质泥岩时，用煤机直接挑顶或卧底便可通过，但应科学、合理的控制挑顶卧底高度，若挑顶卧底量过大，易使煤机超负荷运行，会严重磨损煤机组件，若挑顶卧底量过小，可能会影响采面顺利通过。

若断层顶板与底板岩性坚硬时，使用采煤机直接截割很容易损坏采煤机，同时截割效果也不会很明显，这时应进行必要的超前处理，如可用深孔松动爆破技术先松动岩石，把岩石松动后再采用煤机截割破岩，这样截割效果会比较好，同时也不会严重磨损采煤机。

挑顶卧底过断层法在实际生产中应用较多，通常效果也较好。但值得注意的是，当断层顶底都为坚硬岩石时，进行事先预处理时，选用的爆破参数必须科学、合理，这样不但能确保实际爆破质量，有效降低后续采煤机破岩阻力，而且更有利于控制管理工作面顶板。

2 过断层安全技术措施

1）强化顶板支护，确保支护质量。当顶板破碎较严重时，可用化学注浆法加固顶板，对于较易片帮，易冒漏地带，可采用超前拉架的方式进行移架，还可前探锚杆进行超前控制顶板。

2）应加快工作面推进速度，有效缩短空顶时间。由于随着空顶时间的变长，煤壁暴露时间也会增长，这样也就更易引发顶板与煤壁片帮，对此可借助加快工作面推进速度，来缩短顶板、煤壁暴露时间，来更好的防治顶板掉落与煤壁片帮。

3）应重视探测断层构造带，充分了解待过断层地质情况、影响范围、产状等，根据了解情况选择合适的方法过断层。

4）合理选用爆破参数。当需要进行松动爆破作业时，应依据断层实际情况，科学、合理的选用爆破参数。爆破预期松动围岩应足够，同时不应增加顶板支护难度，影响支护质量。

5）应重视工作面矿压观测，充分了解工作面过断层时工作面矿压分布，借助矿压规律，超前支护断层周围顶板。

6）应谨防水害、瓦斯影响工作面过断层。对于一些高瓦斯，易发生水害的矿井，在工作面过断层时，应事先把预先排险工作做好，如修建专门疏水通道，及时抽放瓦斯气体等。

3 结语

总之，断层是综采工作面回采时，经常遇到的地质构造，工作面要想实现顺利回采，必须能快速、安全的过断层。在综采工作面过断层时，作业人员首先应充分了解断层大小、影响范围等情况，并综合考虑工作面实际地质情况，采用科学、合理的过断层法过断层，同时还应制定专门的过断层安全技术措施，更好的保障安全过断层。只有这样，才能在确保安全生产的前提下，充分回收煤炭资源，为矿井创造更多经济效益。

参考文献：

[1] 曹钰宝，张志春，刘学功，王丙成.综采工作面过大落差逆断层技术[J].中州煤炭，2014（10）：78-80.