矿井综采工作面过断层技术研究

张雨

摘要：煤矿开采地质条件复杂，在日常开采作业中时常会遇到一些特殊地质构造，断层就是这些特殊地质构造中较常见的一种构造。断层的存在不仅易引发其四周的煤岩体内部物力性质出现变化，如人们常见的煤岩体破碎现象等，而且易造成瓦斯大量积聚，工作面煤岩体发生自燃现象。另外，在施工作业中，若支护不及时，不到位，还易引发顶板冒漏现象，造成严重安全事故。对于此，本文研究矿井综采工作面过断层技术及安全保障措施。

关键词：矿井综采工作面；过断层技术

1矿井综采工作面过断层技术

我国煤炭资源的分布存在不均匀的现象，呈现东部、南部少，西部、北部多的状态。而断层的分布往往会与煤炭资源的分布存在一定的联系，通过实践发现，西南部和中东部分布的煤炭资源较少其地质条件也相对较差，断层复杂多变，经过长期的开采实践，我国在工作面过断层方面的技术也越来越成熟，平推硬过法、调整采高法、跳采法以及挑顶卧底法是过断层技术中较为常见的几种方法，而断层的存在经常会对生产安全造成严重的影响，所以，不管对何种过断层方法加以使用，都要先对其实用性以及安全性加以考虑，不但要安全地、快速地完成过断层，还要对设备以及人员的安全加以保证。

1.1调整采高法

当断层的落差比较小，且断层的上盘和下盘间煤层的厚度大于通过液压支架的最大限度时，适合使用调整采高法，在通过断层以前，一定要对断层的参数进行明确，使支架的支护高度的变动能够处于合理范围内，操作简单是调整采高法的主要优势，该方法能够有效防止机械设备出现过度磨损的问题，但却会对底煤造成一些浪费。

1.2平推硬过法

当调整采高法不适合通过所在断层且落差较小时，可以对平推硬过法加以应用，应该结合断层的具体参数在与断层相距一段距离以后逐渐进行破岩工作，而采煤机本身对于岩石的切割能力是有一定限度的，所以，在工作面当中的顶底围岩较弱的情况下应用较为广泛，而该方法最大的优势就是施工过程较为简单，但如果煤炭当中有较高的含矸率，则需要经常更换煤机的截齿，在顶板管理方面具有较大的难度。

1.3跳采法

跳采法在影响范围大且过落差大的断层当中较为适用，跳采方式分两种，分别是全部跳采以及局部跳采，局部跳采具有较大工程量，会对煤体的回采效率造成一定的影响，而全部跳采的完成主要是通过对接及缩小采面实现的，不但可以对断层的影响加以控制，还可以使煤炭的回采率得到有效的提升，但该方法需要开掘中间巷，所以需要对通风系统以及设备协调方面的问题保持重视。

1.4挑顶卧底法

从根本上来讲，挑顶卧底法属于另一种表现形式的平推硬过法，该方法主要以采煤机为基础，对其破岩之外的风镐、爆破等破岩方式加以应用，从而达到过断层的目的，挑顶卧底法的应用需要先对断层的基本情况进行掌握，结合断层产状对炮眼以及爆破的具体参数加以确定，该方法主要在过落差相对较大却对回采影响不大的断层当中使用，能够有效防止设备出现磨损是该项技术的主要特点，但在推进速度以及施工的困难程度方面还有所欠缺。

2矿井综采工作面过断层技术安全保障措施

2.1防治好工作面水源及瓦斯

水害是影响工作面安全生产的重要因素，特别是在工作面过断层施工作业中，若处理不好工作面水害会直接威胁到施工安全性，也会严重威胁施工人员作业安全。而矿井水文状况一般较复杂，这就要求矿井必须把工作面防治水工作做到位，首先应把各排水管道布设好，并确保各管道都能正常排水。其次各作业班组应派专人来详细调查工作面水源情况，应做好瓦斯及水情监管工作，考虑到部分断层的存在会改变水力情况，同时也易引发矿井瓦斯积聚现象，对此，在实际施工时，施工人员应充分做好瓦斯及水情监管工作，应严禁在循环风情况，微风情况以及无风状态下作业，谨防存在瓦斯超限现象，引发各类安全事故，以便更好的防治工作面水害及瓦斯灾害。

2.2爆破安全技术措施

装药、联线、处理瞎炮等严格执行《煤矿安全规程》中有关规定。严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。爆破前，必须加强爆破点前后15m范围内的机电设备、液压支架和电缆等的保护。具体办法是:在爆破段前立柱上沿工作面方向铺设薄木板，再在顶梁上吊挂皮带进行保护，以防放炮崩坏，同时支架阀组位置要安设好挡帘，防止矸石碰压阀组造成损坏或误动作；采煤机须停到距放炮地点50m以外顶板完好的地方；爆破时须将泵站、采掘等设备停运并闭锁；在放炮地点两侧设专人警戒，放炮母线和警戒的距离均不得小于75m，并悬挂警示牌板。

2.3注浆加固安全技术措施

注浆加固施工人员在工作面机道作业时必须闭锁刮板输送机等设备，并进行“敲帮问顶”，打好护帮点柱。使用多功能风动注浆泵，风压要求达到4~7MPa，双液注浆系统，注浆压力5MPa。压风管由通风区安接，并由高压胶管引到工作地点，使用合格的U型卡，不得卡单腿。注浆加固作业需在专业人员的统一指挥下开展，作业人员必须戴塑胶手套，防止玛丽散溅入眼睛，如有溅入立即用清水冲洗。

2.4防冒顶、突出安全技术措施

过断层期间，必须每班派专人检查两巷超前支护、端头支护压力及工作面支架初撑力，压力增大时及时进行加强端头、超前、三角口支护。过断层期间组队控制好两巷推进度，保证搭接正常，严格控制采高，可根据实际情况降低采高使工作面与断层平缓度过。当顶板漏顶时，在支架顶梁上方插入2.6m或3.6m木棚板，然后在棚梁下支设点柱，确保支护有效。当煤机扫过时逐根将单体支柱替掉，替柱时煤机返刀距离作业地点不小于5m的地方。加强地质钻探工作，密切观察工作面水情与透水征兆，发现异常及时汇报矿调度，并通知组人员按照避灾路线撤离。

2.5管理好工作面顶板

应最大限度的压缩顶板暴露时长，在进行开采作业前，应详细检查综采工作面伸缩梁护顶机构，应确保伸缩梁护顶机构可及时伸出，同时应及时、迅速移架，确保煤岩体顶板始终处于完整状态，进而最大限度的消除工作面冒顶隐患。人们可用带压擦顶移架的方式来更好的保障工作面顶板的安全性。

2.6控制好割煤速度

在工作面过断层施工作业中，对断层煤采高要求较严格，一般以2~2.2m的采高为宜，若工作面采高较大时，应严格控制割煤速度，同时，采煤机司机还应注意观察工作面支架支护情况，若发现支架支护不牢固或发生偏移时，应及时停止割煤作业，处理好此问题后再进行割煤，以更好的保障采煤工作面安全过断层。

2.7准确判断断层产状

在揭露断层时，人们应能充分依据工作面生产现状，来准确判断断层产状情况，并应依据相关地质资料结合现场实际情况，制定出科学、合理的过断层方法。

结语

断层破碎带是综采工作面在采煤作业中经常遇到的地质构造，若在遇到断层时无法准确判断断层产状，选用的过断层方法不合理，也没有相应的安全保障措施，极易引发各类安全隐患，很不利于矿井的安全高效生产。希望通过本文对煤矿工作面过断层方法的简单论述，以及对综采工作面过断层方法与部分安全保障措施的详细总结，希望对类似地质条件下的综采工作面安全顺利过断层有所助益。

参考文献:

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