煤礦井下采煤工作面過斷層技術措施研究

高佳永

摘 要：煤礦是我國不可再生資源的代表，其開采率與使用率也是名列首位的能源之一。對于煤礦安全生產與管理的問題也成為煤礦企業在開礦過程中需要注意的問題。煤礦開采過程中，工作面過斷層在整個井下采煤操作中是重點的步驟和環節。而生產與管理的工作人員自身的安全與煤礦企業的個體形象與效益呈正相關。本文就以優化煤礦井下采煤工作面過斷層技術，積極實施與研發符合實際情況的采煤斷層施工措施，實現采煤企業經濟效益與社會效益雙豐收。

關鍵詞：煤炭生產；采煤工作面；過斷層；安全技術

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A

我們在地球的表面進行著各類生產及生活。地殼位于地球的中層部門，其內部會產生不斷地變動，也就是人們常說的“地殼運動”。斷層隸屬于地質構造的一種，其本質來源于長久性的劇烈運動和轉變。井下采煤安全的保障與勘探時斷層的分布有著緊密的關系。斷層在井下采煤作業中的危害性主要包括以下兩點。第一點，從整體的角度出發，斷層的產生原理在本質上破壞了整個巖層分布。對于煤礦采掘和開發時工作面底板與頂板的來壓規律發生改變，工作面支護技術的難度也越來越大。當煤礦井下采煤工作面垂直于斷層走向相時，整體的施工壓力就會摧毀整個工作面的底板與頂板，從而引發大面積煤礦的冒頂，礦產資源的管理與開采出現故障；第二點，斷層結構產生的同時也會有一些其他的雜質產生。例如：水流、有害氣體、礦石等諸多影響煤炭開采的物質。雜質的出現就預示著氣體和空隙的存在。我們通過以往煤炭開采發生事故的案例中，突發性嚴重的事故多為瓦斯泄露和爆炸、巖層坍塌、流水滿灌等因素。因此，深層探討采掘時工作面過斷層的技術操作，是保障參與人員人身安全和生產安全的有效措施和重要手段。

1.工作面過斷層的開采方法

通常如果斷層比較完整、比煤層薄、落差比較小，而且周圍沒有水源和煤氣等危險物質，我們可以采用過硬的開采方式。當前的主要開采方式是炮采和機采，所謂炮采，就是在進行開采工作時，要用硬木做支柱以使斷層周圍的薄帶可以完好無損；所謂機采，就是在開采高度高于機械滾筒的高度時，要用機器強行開采斷層。為了保證煤層平滑完整，支柱措施起到作用，我們在將要開采的斷層高度能夠通過采煤機的前提下，要采用炮采與機采相結合的方式，炮采超前2刀，然后機采超前3刀，如此循環操作，以保證高效生產。當頂板錯位時，若置于溜子下面，則采用挑頂法來找平施工面；若置于溜子上面，則采用拉底法來找平施工面。斷層的位置不同也要有不同的開采方式，例如斷層置于施工面上部時，采用“下機、上炮”的方式；斷層置于施工面下部時，采用斷層“下炮、上機”的方式。斷層不完整、頂板破裂、落差大時，要直接去掉斷層帶，使用拱眼或者再次開眼。工人在開采已經被斷層破壞了的巖層時，常常是伴隨著一定的風險的，很容易發生人身安全或生產安全等事故。所以，工人在施工過程中涉及挑頂或臥底等工作時，要將安全放在首位，其次是經濟效益，制定最佳的開采方案，爭取安全與質量的雙豐收。開采高度小于斷層的落差時，要將斷層分為兩部分進行施工，順著中間部位進行挖掘，將煤由下到上依次運出。如果傾斜斷層落差過大，那么就要放棄開采，選好位置重新開眼并進行回采，這樣既能減小搬運設備的壓力，降低開采難度，還能更有效地提高掘進量，如果斜交斷層落差過大，那么開采是就應該放棄斷層掘切眼這一步。根據形勢，也可以適當開采施工面與斷層兩側的三角煤，以提高煤炭回收率和使用率。為保證傳輸機可以順利運轉，可以將其作為基點，從整體上控制傳輸機與煤壁間的距離，使其可以直鋪掘進。當煤的厚度比落差小或與落差相同時，可以通過加強頂板來對斷層的進行平推硬過。

2.保證工作面安全過斷層的技術措施

為了保證采煤工作的順利進行，積極貫徹落實“上盤托頂、下盤按底”的工作方法，保障工作面安全過斷層的應用技術的實施。在處理遇正斷層作業，設置菱形金屬網防漏矸，以0.2m、0.6m棚距單排密集放頂，壓縮頂板被暴露的時間，采煤機械通過斷層后立即按標準規范移梁支護，迎山支設支柱來保證支柱與支架的充分接頂，確保支柱初撐力達標。為了防止斷層處上下盤發生臺階性下沉，需設立貼幫柱。為了防止因反復支護對頂板的完整性造成破壞，必須確保斷層處托頂煤移梁與支柱一次支撐成功。

2.1 水源威脅采煤工作

在采煤的工作過程中，因為頻繁發生頂板事故，所以進行有效管理是十分重要的。在進行煤礦工作面作業的時候，直接影響到煤礦企業人身生產安全的最大一個方面，便是對水源管理的程度如何，因為有十分復雜難測的水文地質情況，所以很有可能受到水源災害的威脅，這是由于需要帶壓開采而導致的。因此，煤礦開采的過程中，相關部門應該做好萬全的準備，在開采作業時應該對排水管道和管路等相關設備進行提前的準備，并且時刻確定設備處于一個良好的狀態，以便在遇到斷層這樣的問題時，可以隨時很好地應對。與此同時，每個生產作業隊都應該派專人來專門觀察水源的情況，這樣可以隨時觀察到水情的變化情況，真正地做到有異常情況的時候可以立即報告，相關部門也可以立刻的做出安全舉措來應對水源產生的問題。

2.2 瓦斯威脅采煤工作

目前，瓦斯雖然是在采煤作業的過程中是必不可少的，但是它也嚴重威脅到我們的人身生產安全，所以在進行工作的過程中，必須嚴格把關，使專業的瓦斯檢測人員必須配帶瓦檢儀器，并且對瓦斯的濃度數值應該進行隨時隨地的監測，只有這樣才能夠增加檢測的準確概率，與此同時，瓦檢儀器也應該由相關的管理人員進行配帶。在遇到問題如瓦斯濃度超標的時候，是絕對不應該再進行采掘作業的，這個時候應當對電源立即切斷，并且讓員工馬上停止作業撤離現場。

2.3 超高與煤層分布威脅采煤工作

除此之外，在 2m～2.2 m之間的高度是采高所必須遵守的高度，因為超高和死柱的現象是在采掘煤礦的過程中所嚴格禁止的。再有，從安全方面考慮，應該對分層煤厚等數據進行準確地掌握了解，這樣在分層開采時的工作面才可以更加順利地進行下去。采煤機在進行過斷層的作業時，應該以十分慢速的割煤速度來進行，最好以1.5～2 m /min的速度。同時，為了可以及時應付各種突發的問題，采掘煤礦的司機必須隨時隨地的觀察工作面支架等部位出現的安全狀況，只有隨時監測，才可以對發現的問題采取積極有效的解決方案。為了可以最大限度地滿足開采作業的工程質量，應該進行標準化的全面管理，從而使強采煤工作面質量得到最大的強化。在工作面過斷層采煤時使刮板輸送機的坡度必須保持均勻是為了能讓輸送機更加平穩的運輸。

結語

為了確保煤礦人身生產安全，在工作面安全過斷層時必須提高安全生產的意識的樹立提高，并且應該培訓工作人員的安全知識與技能等。同時，應該采取多種管理手段來進行好技術創新與設備更新。只有落實安全生產的理念，才能使煤礦企業安全穩定地進行作業。

參考文獻

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