煤矿井下采煤工作面过断层技术措施研究

高佳永

摘 要：煤矿是我国不可再生资源的代表，其开采率与使用率也是名列首位的能源之一。对于煤矿安全生产与管理的问题也成为煤矿企业在开矿过程中需要注意的问题。煤矿开采过程中，工作面过断层在整个井下采煤操作中是重点的步骤和环节。而生产与管理的工作人员自身的安全与煤矿企业的个体形象与效益呈正相关。本文就以优化煤矿井下采煤工作面过断层技术，积极实施与研发符合实际情况的采煤断层施工措施，实现采煤企业经济效益与社会效益双丰收。

关键词：煤炭生产；采煤工作面；过断层；安全技术

中图分类号：TD823 文献标识码：A

我们在地球的表面进行着各类生产及生活。地壳位于地球的中层部门，其内部会产生不断地变动，也就是人们常说的“地壳运动”。断层隶属于地质构造的一种，其本质来源于长久性的剧烈运动和转变。井下采煤安全的保障与勘探时断层的分布有着紧密的关系。断层在井下采煤作业中的危害性主要包括以下两点。第一点，从整体的角度出发，断层的产生原理在本质上破坏了整个岩层分布。对于煤矿采掘和开发时工作面底板与顶板的来压规律发生改变，工作面支护技术的难度也越来越大。当煤矿井下采煤工作面垂直于断层走向相时，整体的施工压力就会摧毁整个工作面的底板与顶板，从而引发大面积煤矿的冒頂，矿产资源的管理与开采出现故障；第二点，断层结构产生的同时也会有一些其他的杂质产生。例如：水流、有害气体、矿石等诸多影响煤炭开采的物质。杂质的出现就预示着气体和空隙的存在。我们通过以往煤炭开采发生事故的案例中，突发性严重的事故多为瓦斯泄露和爆炸、岩层坍塌、流水满灌等因素。因此，深层探讨采掘时工作面过断层的技术操作，是保障参与人员人身安全和生产安全的有效措施和重要手段。

1.工作面过断层的开采方法

通常如果断层比较完整、比煤层薄、落差比较小，而且周围没有水源和煤气等危险物质，我们可以采用过硬的开采方式。当前的主要开采方式是炮采和机采，所谓炮采，就是在进行开采工作时，要用硬木做支柱以使断层周围的薄带可以完好无损；所谓机采，就是在开采高度高于机械滚筒的高度时，要用机器强行开采断层。为了保证煤层平滑完整，支柱措施起到作用，我们在将要开采的断层高度能够通过采煤机的前提下，要采用炮采与机采相结合的方式，炮采超前2刀，然后机采超前3刀，如此循环操作，以保证高效生产。当顶板错位时，若置于溜子下面，则采用挑顶法来找平施工面；若置于溜子上面，则采用拉底法来找平施工面。断层的位置不同也要有不同的开采方式，例如断层置于施工面上部时，采用“下机、上炮”的方式；断层置于施工面下部时，采用断层“下炮、上机”的方式。断层不完整、顶板破裂、落差大时，要直接去掉断层带，使用拱眼或者再次开眼。工人在开采已经被断层破坏了的岩层时，常常是伴随着一定的风险的，很容易发生人身安全或生产安全等事故。所以，工人在施工过程中涉及挑顶或卧底等工作时，要将安全放在首位，其次是经济效益，制定最佳的开采方案，争取安全与质量的双丰收。开采高度小于断层的落差时，要将断层分为两部分进行施工，顺着中间部位进行挖掘，将煤由下到上依次运出。如果倾斜断层落差过大，那么就要放弃开采，选好位置重新开眼并进行回采，这样既能减小搬运设备的压力，降低开采难度，还能更有效地提高掘进量，如果斜交断层落差过大，那么开采是就应该放弃断层掘切眼这一步。根据形势，也可以适当开采施工面与断层两侧的三角煤，以提高煤炭回收率和使用率。为保证传输机可以顺利运转，可以将其作为基点，从整体上控制传输机与煤壁间的距离，使其可以直铺掘进。当煤的厚度比落差小或与落差相同时，可以通过加强顶板来对断层的进行平推硬过。

2.保证工作面安全过断层的技术措施

为了保证采煤工作的顺利进行，积极贯彻落实“上盘托顶、下盘按底”的工作方法，保障工作面安全过断层的应用技术的实施。在处理遇正断层作业，设置菱形金属网防漏矸，以0.2m、0.6m棚距单排密集放顶，压缩顶板被暴露的时间，采煤机械通过断层后立即按标准规范移梁支护，迎山支设支柱来保证支柱与支架的充分接顶，确保支柱初撑力达标。为了防止断层处上下盘发生台阶性下沉，需设立贴帮柱。为了防止因反复支护对顶板的完整性造成破坏，必须确保断层处托顶煤移梁与支柱一次支撑成功。

2.1 水源威胁采煤工作

在采煤的工作过程中，因为频繁发生顶板事故，所以进行有效管理是十分重要的。在进行煤矿工作面作业的时候，直接影响到煤矿企业人身生产安全的最大一个方面，便是对水源管理的程度如何，因为有十分复杂难测的水文地质情况，所以很有可能受到水源灾害的威胁，这是由于需要带压开采而导致的。因此，煤矿开采的过程中，相关部门应该做好万全的准备，在开采作业时应该对排水管道和管路等相关设备进行提前的准备，并且时刻确定设备处于一个良好的状态，以便在遇到断层这样的问题时，可以随时很好地应对。与此同时，每个生产作业队都应该派专人来专门观察水源的情况，这样可以随时观察到水情的变化情况，真正地做到有异常情况的时候可以立即报告，相关部门也可以立刻的做出安全举措来应对水源产生的问题。

2.2 瓦斯威胁采煤工作

目前，瓦斯虽然是在采煤作业的过程中是必不可少的，但是它也严重威胁到我们的人身生产安全，所以在进行工作的过程中，必须严格把关，使专业的瓦斯检测人员必须配带瓦检仪器，并且对瓦斯的浓度数值应该进行随时随地的监测，只有这样才能够增加检测的准确概率，与此同时，瓦检仪器也应该由相关的管理人员进行配带。在遇到问题如瓦斯浓度超标的时候，是绝对不应该再进行采掘作业的，这个时候应当对电源立即切断，并且让员工马上停止作业撤离现场。

2.3 超高与煤层分布威胁采煤工作

除此之外，在 2m～2.2 m之间的高度是采高所必须遵守的高度，因为超高和死柱的现象是在采掘煤矿的过程中所严格禁止的。再有，从安全方面考虑，应该对分层煤厚等数据进行准确地掌握了解，这样在分层开采时的工作面才可以更加顺利地进行下去。采煤机在进行过断层的作业时，应该以十分慢速的割煤速度来进行，最好以1.5～2 m /min的速度。同时，为了可以及时应付各种突发的问题，采掘煤矿的司机必须随时随地的观察工作面支架等部位出现的安全状况，只有随时监测，才可以对发现的问题采取积极有效的解决方案。为了可以最大限度地满足开采作业的工程质量，应该进行标准化的全面管理，从而使强采煤工作面质量得到最大的强化。在工作面过断层采煤时使刮板输送机的坡度必须保持均匀是为了能让输送机更加平稳的运输。

结语

为了确保煤矿人身生产安全，在工作面安全过断层时必须提高安全生产的意识的树立提高，并且应该培训工作人员的安全知识与技能等。同时，应该采取多种管理手段来进行好技术创新与设备更新。只有落实安全生产的理念，才能使煤矿企业安全稳定地进行作业。

参考文献

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