煤礦井下采煤工作面過斷層技術(shù)措施研究

【摘 要】安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)與管理的重要內(nèi)容，采煤工作面過斷層的安全極為重要，關(guān)系著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和操作人員的生命安全。文章介紹了采煤工作面過斷層的方法，重點分析了采煤工作面過斷層的安全技術(shù)措施，并簡要介紹了相關(guān)的安全管理措施。

【關(guān)鍵詞】采煤工作面；過斷層；安全技術(shù)

斷層是一種地殼在各種地質(zhì)年代中劇烈運動產(chǎn)生地殼斷裂形成的地質(zhì)構(gòu)造，由此可以看出斷層有兩方面的危害，一方面，斷層的存在影響了巖層的穩(wěn)定性，破壞了整體性，改變了采煤時工作面頂板和底板的來壓規(guī)律，增加了工作面支護難度，當斷層走向與工作面垂直時，可能由于工作面整體來壓導致整個工作面被摧垮，誘發(fā)大面積冒頂；另一方面，斷層可能成為煤層附近巖層中水流、有害氣體的倉庫和通道，容易產(chǎn)生突發(fā)性瓦斯事故等嚴重后果。因此，探討采煤工作面過斷層安全技術(shù)有助于保障人員安全，保障煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益，具有重要的意義。

一、采煤工作面過斷層的方法

為盡量減少斷層的不利影響，需要全面考慮斷層位置和落差等因素，盡量將斷層留在采煤工作面煤柱中，保證采煤工作面布置科學、合理。在掘進時遇到新斷層，需要及時調(diào)整采掘方向，確保安全生產(chǎn)的基礎上盡量降低斷層煤柱損失。在回采之前，需要甩掉導致工作面落差大的各個斷層，盡量減少工作面需要穿過的斷層。

在回采過程中，如果斷層落差較小，低于煤層厚度，且沒有瓦斯和水的威脅，巖層較為完整時，可以選擇硬過。應用最多的硬過方法是炮采工作面直接推過，要求斷層處進行必要的支護，局部薄帶處需要打上硬木柱，機采工作面硬過時，要求斷層最小采高不低于機械的滾筒高度。

如果斷層頂板錯到溜子下面時，可以選擇挑頂方法對工作面底板進行找平，當斷層底板錯到溜子上面時，可以選擇拉底方法對工作面底板進行找平，這種過斷層方法要求斷層帶采高能夠允許采煤機通過并能做相應支護措施，為降低生產(chǎn)影響應保證炮采工作面、機采工作面分別需要超前2刀、3刀循環(huán)進刀步距，并確保煤層底板處理平整。

如果工作面上部有斷層，可以在上部選擇炮采方法，下部選擇機采方法，如果工作面下部有斷層，可以在上部選擇機采方法，下部選擇炮采方法。如果斷層落差過大，頂板破碎，應采取拱眼甩掉斷層帶，或是重新開切眼。

二、采煤工作面過斷層的安全技術(shù)措施

針對斷層存在的方式和可能產(chǎn)生的危害，需要及時采取安全技術(shù)措施確保工作面過斷層的安全生產(chǎn)。主要安全技術(shù)措施包括頂板、水、瓦斯管理等方面。

在頂板管理方面，由于頂板事故的易發(fā)頻發(fā)，需要重視頂板管理的有效性。可以選擇支柱控頂，布置丌型鋼梁支護，例如某礦采煤工作面過斷層使用這種方式時對梁錯距為0.6米，支柱排距為0.6米，棚距為0.2、0.8米，選擇菱形金屬網(wǎng)護頂檔矸，沒有密集放頂，在兩端頭選擇4對8梁支護，其棚距為0.2、0.5米，是單排密集放頂。

采煤工作面遇正斷層可以選擇下盤按底而上盤托頂?shù)姆椒ㄍㄟ^，棚距選擇0.2、0.6米，是單排密集放頂，加強支護強度，并設置菱形金屬網(wǎng)以防漏矸。采煤機通過后，需要及時移梁支護，縮短頂板暴露時間，將支柱迎山支設，確保支柱初撐力達到規(guī)定標準、支架充分接頂，支設貼幫柱以免斷層上下盤產(chǎn)生臺階性下沉。必須保證斷層托頂煤移梁和支柱一次成功，避免反復支撐頂板使頂板完整性遭到破壞。如果頂板破碎無法支護時，需要在每對n型鋼梁間加四柱木梁矩形棚，木梁規(guī)格為18厘米×3米，選用優(yōu)質(zhì)原木。如遇漏頂情況，需要及時選用#形小木垛進行構(gòu)頂，確保四周嚴密接頂。

過斷層后，采煤工作面每推進一刀需要挑頂0.1米，并及時進行跟頂支護以避免資源浪費。如果采煤工作面兩端頭遇斷層，選擇18厘米×2.8米優(yōu)質(zhì)圓木木梁和單體液壓支柱構(gòu)成的矩形棚進行支護，代替原巷道支架，其中棚距為0.6米。兩端頭是安全通道，因此應加強支護，并隨時進行拉底以確保兩端頭出口符合相關(guān)安全規(guī)定要求，其中高度為1.6米、寬度為0.7米。為避免工作面輸送矸石時接觸機頭支架導致事故，輸送機和工作面機頭與頂板高度不能低于-0.5米。其它方面安全技術(shù)措施與遇正斷層時相同。

在水管理方面，由于煤礦水文地質(zhì)情況十分復雜，許多采煤工作面需要帶壓開采，水直接威脅煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。由此可見，在采煤工作面過斷層時，需要準備排水管道及相關(guān)設備，并確保該套管路、設備隨時可以正常使用。生產(chǎn)隊應由每班組安排專人負責觀察水情，及時了解水情變化，如果發(fā)現(xiàn)異常需要立即報告，及時停工撤人，采取相應的處理措施。

在瓦斯管理方面，每班組應配備專業(yè)的瓦檢員，班長等管理人員也需要隨身攜帶瓦檢儀，以便隨時檢查瓦斯?jié)舛取Ｈ绻咚節(jié)舛冗^高，需要立即要求停工撤人，并切斷電源，嚴禁在瓦斯?jié)舛瘸耷闆r下作業(yè)。另外，斷層處采高需要控制在2米到2.2米之間，不允許超高開采，嚴禁死柱現(xiàn)象；分層開采工作面需要及時鉆探，準確掌握分層煤厚，以確保下分層開采的安全和順利；采煤機過斷層需要慢速割煤，速度保持在每分鐘1.5米到2米之間，司機應隨時觀察支架等部位的安全動態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要及時予以處理；隨時檢測頂板礦壓，發(fā)現(xiàn)問題需要及時采取對策；加強采煤工作面質(zhì)量管理，提高標準化管理水平，確保工程質(zhì)量達到相關(guān)標準；采煤工作面過斷層時，需要保持刮板輸送機處于均勻坡度，以保證運輸?shù)钠骄彙⒎€(wěn)定。

三、采煤工作面過斷層的安全管理措施

為提高安全生產(chǎn)管理水平，煤礦企業(yè)需要加強職工安全知識教育，幫助職工樹立并提高安全生產(chǎn)意識，熟練掌握水與瓦斯等方面的安全知識，以提高煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。采煤工作面過斷層的安全管理還需要在做好職工安全技術(shù)培訓、創(chuàng)新技術(shù)、更新設備等基礎上，采取以下措施：嚴禁空頂作業(yè)，必須確保作業(yè)人員在牢固支柱掩護下進行作業(yè)。

嚴格落實敲幫問頂制度，班組長與相關(guān)作業(yè)人員必須在每次作業(yè)前仔細檢查作業(yè)位置，檢查直接頂?shù)仁欠裼兴蓜印⑵扑榛蚴请x層，使用的工-具長度需要在1.6米以上，翻打時需要先翻打斷層帶，再翻打支柱，由安檢員及班長現(xiàn)場指揮，各班安排固定專人負責，每組需要三人以上負責破碎帶的支護；工作面嚴禁任何人在控頂區(qū)內(nèi)提前摘柱，對損壞柱、失效柱和光頭柱必須及時更換、恢復補齊，支柱嚴禁打在浮煤和浮矸上；作業(yè)過程中出現(xiàn)老頂周期來壓等，威脅作業(yè)人員安全狀況時，作業(yè)人員必須迅速撤到上下巷的安全地點，并向礦調(diào)度室匯報，待采取相應的安全措施后，方可繼續(xù)作業(yè)。

四、總結(jié)

綜上所述，采煤工作面過斷層面臨一定的安全風險。為確保采煤工作面過斷層的安全，需要煤礦企業(yè)加強職工安全技術(shù)教育，采取積極有效的安全技術(shù)措施，并加強技術(shù)創(chuàng)新和設備更新，做好設備維護、日常巡檢等工作，在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高安全技術(shù)水平和安全管理水平。