斷層地質構造對綜合機械化采煤的影響

王興振 賈傳席 王繼龍

摘 要：斷層對于綜合機械化采煤工作是有巨大影響的。在我國，由于經緯度跨越較大，采煤區表現出來的地質差距較大。煤炭資源作為不可再生資源，必須要合理開采，盡量減少在開采中的浪費現象。面對斷層，要綜合分析，確定斷層形狀，按照斷層走向合理安裝煤炭輸送裝置，以保證開采效率與開采安全。

關鍵詞：綜合機械化；煤炭資源；斷層

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.097

1 綜合機械化采煤簡述

綜合機械化采煤是采煤工作面的全過程，其包括破媒、裝煤、運煤、支撐并保護采空區等。綜合機械化采煤設備包括采煤機可彎曲的刮板輸送機、液壓支架等。綜合機械化采煤實現了煤炭采取率的重大提升，是一定時間內滿足了我國工業發展對煤炭的需求。

在整個機械采煤的過程中，機械采煤的設備水平與環境制約因素會影響到整個采煤的工作效率和工作時間，采煤過程中使用更先進的設備會大大地提高工作效率，節省人力、財力、物力，同時也提高了工作時的安全性，促進煤炭產業和相關產業的發展。

然而在我國綜合機械化煤炭開采設備在實際的應用過程中效果不佳，綜合機械化采煤的效果受到很多因素的制約，尤其斷層因素的制約。在整個煤開采的過程中這些存在的因素相互聯系，使得采煤工業的發展受到影響，采煤效率無法滿足實際需求，需要在未來的發展過程中采取有效的對策進行技術水平的提升。

2 斷層對機械化采煤的影響

斷層是置于地下的巖石等裂縫，巖石裂縫直接影響了采煤的整個工作面，使得煤炭的開采區不得不按照斷層的邊界進行劃分，在一定程度上造成了煤炭開采受到局限；同時煤炭資源在斷層中的探測較難，所以斷層會造成煤炭開采率下降，使得煤炭資源無法充分開發利用，降低了企業的效益。

在煤炭開采的過程中，倘若斷層的的邊界、范圍不同，使得正斷層明顯小于逆斷層，即斷層的的立體形狀出現差異。在這時如果安裝的采煤保護支架的最低高度較低，就會使得煤炭開采設備在開采過程中受到阻礙，造成設備無法順利通過斷層。而煤炭斷層面的傾斜角度小，會對綜合機械化采煤技術產生很大程度上的影響，使得煤炭運輸出現問題。

大型的斷層會使得煤層被割裂成無數塊。使得煤炭開采區域變得零散。由于斷層地質的不同，再開采活動中，使用炸藥等都會對斷層整體造成影響，可能導致地下斷層擴大，使得設備被掩埋等。

尤其是斷層內部會出現滲水等情況，其會使得地下瓦斯濃度受到影響，在斷層出采煤期間，稍有不慎，可能造成巨大安全事故，出現人員傷亡事件。

3 斷層采煤處理

（1）按照斷層劃分采區。在實踐中，大中型斷層是煤炭開采自然邊界。因此，在對煤炭開采區開采之前要進行地質勘探，把握斷層的性質，了解斷層的長度與寬度，從而確定煤炭開采的區域范圍；如果是大中型斷層，則要根據斷層劃分采煤的井田，在斷層的邊界處進行劃分，這樣在實踐中會減少因使用炸藥等造成的斷層整體動蕩，從而避免斷層擴大，也是全面開采的必然要求。

如果是中小型斷層，則比較困難，在實踐中需要根據斷層的大小對煤層頂部進行切割，以保證綜合機械化開采設備的順利通過。

（2）結合綜合機械化采煤裝置。可以根據斷層的走向進行采煤設備安裝，從而進行開采。進行長壁綜合機械化采煤與短壁綜合機械化采煤辦法。以長壁綜合機械化采煤的開采量大縮短煤炭能源開采的時間，提高效率。以短壁綜合機械化采煤方式的體積體積小、活動靈活作為靈活參與開采的方式。從而更好地進行開采，提高煤炭能源開采效率，避免過大幅度震蕩斷層引起塌陷。

（3）通過跳采的方式通過斷層。當在地面工作時，通常會遇到山脊和山谷的地貌，這種地貌下由于擠壓會產生斷層，斷層的產生回去機械采煤完成一定的工作難度和危險，這時我們就可以采用跳采的方式讓空的機械設備沿著斷層行進，并且將斷層中的一些巖石打碎，讓機械設備可以順利通過，減少因為斷層不穩定而掉落的巖石碎屑傷害到工作人員和機械設備。再開辟出來一條道路之后，可以采用回采的方式將工作面中的煤炭從斷層下開采出來。這種方法雖然用時較長，但是比較安全，也是最簡便的。

（4）采用挑頂臥底的方式強行通過斷層。在通過斷層時發現此斷層中的工作面的最底端低于之前工作面的最底端，可以使用挑頂臥底的方式開采煤炭。但是采用此方法時要注意斷層的巖石種類，斷層處的巖石較堅硬時，可以采用此方法，并且當工作面的最底端高于原來工作面的最底端時只能使用挑頂的方式，不能采用臥底的方式。

（5）調整開采煤炭時切割煤炭的高度。在斷層面的整體落差小于機械設備的最小工作高度的時候，機械設備可以直接通過，當落差高于最小工作高度的時候，就可以采用斜著進入斷層的方法，并且調整開采煤炭的切割高度來適應斷層的落差，保證通過斷層時不會讓斷層塌陷造成威脅。調整的切割高度根據落差大小來調整，最好高度小于斷層落差高度，保證開采的順利進行和工作人員的人身安全。

4 結語

斷層是在煤炭資源開采中常遇的現象，根據不同的地質地貌，斷層也有不同的表現。斷層對于綜合機械化采煤工作具有重要影響，在實踐中，必須要詳細分析斷層走向、斷層邊界、斷層范圍，以合理安裝煤炭輸送裝置與煤炭開采機。要根據斷層地下結構，裝備必要的安全設施，保障煤炭開采的安全性，同時充分開采煤炭資源，杜絕浪費。

參考文獻：

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