煤矿井下采煤工作面过断层技术研究

刘德博 徐亚旭

摘 要：在煤矿企业生产管理工作中，安全生产是其核心组成部分。其中，煤矿井下采煤工作面过断层跟企业的经济效益与施工者的人身安全密切相关。为此，本文主要分析了煤矿井下采煤工作面过断层的方法以及安全技术措施。

关键词：煤矿;采煤工作面;过断层;技术

0引言

地壳运动形成了断层，煤矿井下采煤工作面倘若碰到断层，那么会形成两种危害。其中，一是不稳定的断层会使岩层的整体性受损，这会改变采煤工作面的来压规律，不但使支护困难增加，而且互相垂直的断面和工作面走向还会使工作面摧毁，进而导致冒顶现象。二是断层中存在附近岩层的水流与有害有毒气体，从而导致瓦斯爆炸现象的形成。为此，只有进一步探究煤矿井下采煤工作面过断层的方法与技术措施，才可以保障煤矿经济效益与施工者的人身安全。

1煤矿井下采煤工作面受到断层的不良影响

中小型断层的发育，常影响工作面的正常布置，造成无效进尺，增加了掘进工作量，同时造成巷道不规则，给回采、运输带来不便。并且，中小型断层的密集出现，使局部地段煤炭资源得不到回收，影响了采区和矿井回采率，造成煤炭资源浪费。如图1所示，1604工作面由于出现多条小断层使工作面无法推进，造成煤炭损失0.5万多吨;如图2所示，2602和260l工作面由于断层密集，使工作面无法连续推进，造成煤炭损失8.7万吨。据统计，截至2018年，仅l6上煤就因断层发育造成地质及水文地质损失100多万吨。

2煤矿井下采煤工作面过断层的方法

为了降低断层的消极影响，需要基于断层的脱落现状与出现的位置进行控制，以最大程度地在煤柱中留断层，确保煤矿具备的合理与科学，方便接下来的采掘。当挖掘碰到新断层的情况下，需要对采矿的方向实时调整，保障施工者的安全以及降低浪费的煤矿资源量。当下次采掘之前，务必消除造成工作面存在较大差异的故障，以使工作效率提升。在进行开采时，倘若煤层厚度低、断层面积小、不面临气水威胁，即岩层比较完整的情况下，那么能够硬化。直接对爆破工作面进行推动是最难的应用方法，以及在出现故障的情况下应结合硬木柱进行支撑。在煤矿工作面硬化情况跟需求相符、机械滚子高度低于采矿高度的情况下，才可以推动工作面爆破。在工作面存在故障的情况下，对工作面底部与顶板选用异样的方式，对于存在故障的那一面实施爆破，而将机器采矿的方式应用与另外一面。在存在非常大的故障导致顶板破裂时，需要取下拱形切眼，要么是单独准备切眼。

倘若断层顶板错至溜子下面，那么能够以挑顶的手段找平工作面底板;倘若断层底板错至溜子上面，那么能够以拉底的手段找平工作面底板。如此的过断层手段需要断层带采高允许采煤机通过，且搞好相关的支护工作，为了减小影响生产的不利因素，需要确保机采、炮采工作面各自超前3刀、2刀循环进刀步距，以及保障平整地处理煤层底板。炮采方式应用于工作面上层的情况下，务必确保上层存在断层，以及下层实施机采;在工作面下层存在段层的情况下，恰恰跟上层存在断层的情况相反，即上层需要实施机采，而下层需要实施炮采。

3煤矿井下采煤工作面过断层的安全技术措施

在进行施工时，应高度重视断层施工的风险，实施相应的解决对策。断层的危险重点存在于顶板、瓦斯、地下水管理等，应根据这些环节施工。采煤工作面遇正断层能够选用上盘托顶、下盘按底的技术通过，选择0.2米、0.6 米的棚距，执行单排密集放顶，提高支护强度，且为了避免漏矸石需要设置菱形金属网。采煤机通过之后，应实时移梁支护，使暴露顶板的时间缩短，迎山支设支柱，保障支柱初撑力达标以及支架有效接顶，支设贴帮柱，防止断层上下盘形成台阶性下沉。务必确保断层托顶煤移梁和支柱的一次性成功，防止重复支撑顶板而破坏顶板的完整性。

针对施工过程中存在威胁的地下水而言，由于采煤区具备较为复杂的地下土质状况，以及绝大多数的采煤工作面都属于带压开采。因此，在采煤过程中，特别是过断层的情况下应准备好排水的管道机器与设备，以及时时刻刻检查设备施工状态是不是一直处在最为理想的状态中。除此之外，还应要求专业工作者实时留意排水设备的工作情况和地下水的状况，发现问题之后实时上报给技术工作者进行处理。

在采煤施工过程中，瓦斯的危险性非常高，务必密切判断瓦斯的浓度是不是在可控的范围之内，检查工作者应结合专门的瓦斯检测仪器进行工作，在检查结果超出一定范围的情况下，务必迅速暂停工作以及撤离工人，特别需要熄灭灯火。并且，因避免超标高度的死柱与开采问题，限定为2米——2.2米范围的断层处采高。对煤炭厚度进行准確把握之后，准时开展钻探工作，确保有序开展各层的开采事宜。在割煤的过程中，应控制为1.5米/分——2米/分的速度范围之内，割煤时应时时刻刻把握机器一系列位置的运行状况，存在异常的情况下需要暂停解决故障。针对顶板的矿压问题，应认真留意且主动处理。针对采煤工作存在的质量问题，应提高管理工作模式的标准化，确保其质量水平在相应的指标范围之内。在采煤工作面进行至断层的情况下，为了在各层之间稳定、安全地输送煤炭，务必维持刮板运输机的速度在相应的范围之内，以及确保其运行状态的均速。

4结语

综上所述，煤矿生产的安全性跟我国经济的发展、人们的幸福生活密切相关，为了确保煤矿的更好发展，务必让煤矿工作者增强安全生产观念，且组织相应的技能培训与安全知识教育，保障煤矿工作者掌握生产技术之后开展工作。并且，煤矿企业应实施各种方式更新设备和技术，以使煤矿井下采煤安全性提升，推动采煤工作面顺利、安全、稳定过断层。

参考文献：

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[2]王艳文.煤矿井下采煤工作面过断层技术的探讨[J].煤， 2017（05）：152-153.

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[4]胡宗清，刘坤，邸永.薄煤层采煤工作面过断层技术研究及应用[J].山东煤炭科技，2015（10）：102-103.

[5]毕仲文.煤矿井下采煤工作面过断层技术措施研究[J].山西煤炭管理干部学院学报，2013（02）：142-143.

作者简介：

刘德博（1986.08-），男，汉族，大学，工程师，现担任山东省天安矿业集团有限公司矿井地质工程师。

徐亚旭（1987.05-）男，汉族，现担任山东省天安矿业集团有限公司采矿工程助理工程师。