淺談綜采工作面過大落差斷層技術

李勝軍

（山西通洲集團留神峪煤業有限公司,山西 長治 046000）

1 斷層帶區域地質構造及冒落分析

1.1 煤巖存在狀況分析

斷層是地殼運動的結果，是地層運動過程中能量的聚集和釋放的結果。在地殼運動過程中，巖層會出現斷裂、擠壓等現象，與此同時會產生大量裂隙。因此，斷層帶附近往往存在破碎帶。由于煤層頂板的強度低于巖層的強度，所以，在同樣大小力的作用下，煤要比巖石更容易破碎。因此，斷層的破碎帶內，煤的破壞程度比巖層要嚴重得多，且塊度小。所以，綜采工作面過斷層時，應保留巖頂。

1.2 冒落分析

（1）若端面頂板發生冒落，則應及時進行勾頂工作，這樣才能維護頂板的穩定，保證綜采面快速、安全通過斷層。

（2）若支架闖過冒頂區，則支架上方的頂板也會出現破壞現象，從而造成支架的損壞，間接延長了過斷層的時間。

（3）若端面頂板冒空，則不宜采取勾頂和超前支護的措施，否則，會嚴重影響綜采面的生產效率，不利于快速通過斷層，而且也造成坑木等材料的消耗。

因此，在綜采工作面過斷層時，則應避免斷層破碎帶內弱變區的影響，盡量避免工作面端面出現冒頂現象以及煤層出現片幫現象。一旦出現端面冒頂問題，則應及時組織人員，進行勾頂工作，護好頂板，減少通過斷層破碎帶的時間。

2 綜采工作面過大落差斷層方法分析

（1）調斜工作面法。這一方法一般在大落差斷層工作面中較為常用，尤其適用于斜交角較小的斜交斷層工作面。若斷層落差較大，且接近或超過采高時，在綜采工作面與斷層呈小角度相交條件下，為盡可能地減少斷層處煤炭資源的遺留，可采取工作面調斜措施，使得工作面與斷層走向一致。

（2）放震動炮法。這一方法往往在大落差斷層且頂底板巖石巖性較為堅硬的工作面中較為常用，又叫做放炮挑頂起底法。若煤層高度不超過設備允許的最小煤層高度，且工作面頂底板巖石的巖性較為堅硬，采煤機無法截割，則放震動炮挑頂或起底的方法可完成這一斷層工作面的開采工作。采取挑頂法過斷層的條件是沿著工作面推進方向，過斷層前的工作面直接底板平面在過斷層后的工作面直接底板平面之下；采取起底法過斷層的條件是沿著工作面推進方向，過斷層前工作面直接底板平面在過斷層后的工作面直接底板平面之上，這種情況也可采取挑頂法過斷層。

（3）導硐法。這一方法也適用于大落差斷層工作面，又被稱為斷層探巷法。該方法具體過程為首先掘進巖層巷道于斷層上盤（或下盤）中，當掘出斷層處巖石后，在采取適當的支護措施，這樣斷層就變成了過空巷，從而可使采煤機截割的巖石量大大減少，使得工作面推進速度大大提高，降低了安全事故的發生概率。導硐掘進長度應滿足斷層的落差變小至設備能夠通過的條件。

（4）跳采法。這種方法是以“躲”的方式來通過斷層的，即在斷層處采取留垛措施，重新打巷，進行跳采，以通過斷層。若斷層為走向斷層，則應根據不同的情況采取不同的措施。若斷層存在于工作面的兩端，則應沿煤層正常段，在工作面中，開掘一條巷道（全煤巷），使之與材料巷或運輸巷貫通，并保證這條巷道與斷層方位平行，這樣工作面以縮面回采的方式躲過斷層，隨著工作面推進，不斷接長工作面的溜子，直至恢復正常；若工作面中部存在斷層，則應采取斷層處留垛的跳采措施來通過斷層，而后打通工作面，以貫通兩巷。若回采工作面需要通過較大落差的斷層且其走向為傾向，則須采取打切眼于另一盤的措施，這樣就可直接跳過斷層，重新進行回采工作。

（5）綜合法。在具體過斷層過程中，影響因素多種多樣，因此，需要采取綜合技術才能安全通過斷層。過斷層時，不一定是采取某一具體方法，也可能是若干方法的綜合，這應根據現場實際而定。

3 綜采工作面安全過大落差斷層其他技術措施

（1）加強支護。綜采面過斷層過程中需要解決的一個重大的安全隱患就是頂板冒頂，因此，通過斷層時，應采取可靠的支護措施，以強化對斷層頂板的控制。為保證支護的強度，應確定合理的支架數量和確保支架的質量。其他特殊情況下，如斷層帶頂板較為破碎時，則采取帶壓移架的措施，這樣才能盡可能地避免移架造成的頂板破壞。對于片幫嚴重之處，則應采取超前拉架的措施。

（2）加快推進速度。加快工作面的推進速度，則會減少煤壁的暴露時間，降低頂板破碎程度，因此，應在設備性能允許的情況下，盡可能地加快工作面的推進速度。具體措施有，可減少采煤機的一次進刀量，適當提高牽引速度。

（3）加強管理和設備維護。要保證工作面具有回采要求的平度、直度。適當增加液壓支架的初撐力以及乳化液泵站壓力，并使供液系統不出現漏液現象，強化對綜采面工程質量的管理，加強對工作人員的操作監督，避免盲目性。

為保證設備的正常運轉，應加大對綜采設備的維護力度，并對其進行定期檢修，對于常用、易損的配件，要超前準備。

（4）采取防水或疏水措施。斷層的存在，使得巖體的原有連續性和堅固性破壞，從而在巖體中形成了一系列大小不一、性質各異的結構面，這樣，巖體中的裂隙等可儲存一定量的地下水。因此，綜采面過斷層時，一定要采取防水措施，以避免地下水造成的安全事故。若斷層附近存在裂隙水，并影響工作面過斷層，則應采取防水或疏水的措施。

4 結語

綜上所述，全面掌握大落差斷層的地質資料，并據此以及工作面其他情況，確定合理的過大落差斷層方法，并采取其他諸如支護、防水等措施，以保證工作面快速、安全通過大落差斷層。

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