綜采工作面過斷層采煤技術探索

朱世偉

【摘 ?要】煤炭資源由于受其分布特點制約，煤礦斷層現象屢見不鮮。當煤炭的開采過程遇上斷層時，因綜采工作面受斷層影響，開采過程就變得極其不穩定和復雜。為了解決煤礦斷層對煤炭開采進度和生產效率的影響，綜采工作面過斷層采煤技術的探索和研究變得極其重要。

【關鍵詞】過斷層技術;采煤技術;綜采工作面;技術探索

1引言

煤炭是我國經濟發展必不可少的大宗性基礎能源之一。在煤礦資源的開采和挖掘過程中各類問題層出不窮。煤炭斷層問題作為其中一種常見問題直接影響煤礦生產的進度和安全。為解決煤礦斷層問題，綜采工作面過斷層采煤技術在煤礦的實際開采過程中起著決定性的作用。本文將從綜采工作面過斷層采煤技術的基本定義、具體操作方法和改善途徑三方面進行闡述，旨在探索綜采過程當中過斷層采煤技術的發展。希望可為后續煤礦斷層開采工作提出一些可操作性建議。

2綜采工作面過斷層采煤技術的基本定義

由于煤礦資源在漫長的地質演變過程當中呈現多樣化的分布形態。而煤礦斷層的巖層中常常伴生水流、各類易燃氣體。例如，在煤炭的開采過程當中瓦斯爆炸事故時有發生。此外，煤礦斷層的出現象征著煤礦巖層的穩固性極其脆弱。因此在開采的過程當中，若工作面支護不合理，煤礦將會出現垮塌現象。為解決煤礦斷層出現的一些列問題，綜采工作面過斷層技術應運而生。在過斷層開采技術中，跳采、調整采高、硬過斷層、綜合開采技術日趨成熟。煤礦開采工作面會根據斷層的煤質特點、煤層厚度、周圍的物質分布和存儲量大小等條件選擇合理的開采技術。

3綜采工作面過斷層采煤技術的具體方法

3.1挑頂起底法

挑頂起底法一般用于斷層較軟的巖層。在應用的過程中挑頂起底法通常利用采煤機對于斷層周圍的巖石強行切割進而達到過斷層的目的。比如，在開采過程中煤層厚度較小，液壓支架無法通過時。當斷層巖層較軟，則可以采用挑頂起底法，借助采煤機滾筒完成斷層周邊巖層的切割。當斷層巖層比較堅硬，挑頂起底法無法應用時則應采取其他措施。

3.2割煤高度調整法

與挑頂起底法不同的是，割煤高度調整法通過調節割煤高度直接避開斷層。利用割煤高度調整法進行綜采時必須要注意三個問題。第一，綜采工作面和斷層走勢之間的夾角走向。利用測量技術對綜采工作面和斷層走勢之間的夾角進行測量，一般合理的范圍在20°-30°之間。在了解夾角走勢的基礎上，將割煤高度進行調整;第二，在過斷層時可以根據煤層的具體情況選擇留底和留頂兩種過斷層策略;第三，根據頂板最大沉降量、液壓支架最大下限高度和可伸縮量計算液壓支架的合理高度。割煤高度調整法僅適合斷層走勢和綜采工作面夾角在一定合理范圍之內的開采，若煤礦斷層和開采工作面之間的夾角超出割煤高度調整法的應用范圍，則要考慮采用其他方法。

3.3跳采法

跳采法是指在重新開挖一條新的采煤巷道，直接將原來的綜采工作面進行整體或者局部搬遷處理。由于跳采法能夠繞開斷層，與其他兩種方法相比操作較為靈活。尤其是針對斷層較為嚴重的綜采工作面時，跳采法生產效率和安全系數較高。在跳采法的具體應用過程當中，如斷層和綜采工作面之間的高度落差大，無法利用挑頂起底法和割煤高度調整法時利用跳采法重新開挖一條新的巷道，將原來綜采工作面的部分采煤裝置進行搬遷，進而確保過斷層采煤的效率和安全性。跳采方法雖然較為靈活，在采煤工作面進行搬遷之后，原有巷道的承重支護能力將會大大削弱。因此企業在采用跳采法進行煤礦開采時，必須時刻關注巷道的支護情況和斷層的開采狀況。

3.4綜合方法

由于煤礦斷層的煤質、分布、巖層厚度情況各不相同，單一的過斷層方法并不能解決綜采工作面過斷層的問題。因此在綜采過程中，將各類開采方法綜合，利用綜合方法過斷層。在斷層出現后，若斷層巖層較軟，可利用挑頂起底法。若綜采工作面和煤層走勢夾角適合割煤高度調整法，則利用割煤高度調整法進行過斷層。若工作面被斷層環繞，則可以直接利用跳采法進行開采。綜合法根據煤礦斷層分布特點，在施工的過程中因地制宜，隨時調整過斷層方法，可以保證煤礦綜采順利進行。

4綜采工作面過斷層采煤改善途徑

4.1做好支護工作

在煤礦的開采過程中，工作面的支護工作直接涉及煤礦生產的安全性和開采效率。因此必須加強斷層周圍綜采工作面的支護工作，進而防止過斷層的過程中出現冒頂問題。在開采巷道的工作面和斷層周圍的工作面進行支護時，應該反復測量巷道和斷層周圍的煤質、煤層厚度、斷層走勢等數據，然后根據測量數據計算好支護數量和承重量。此外，在工作面的搭建過程當中必須嚴格按照設計圖樣和施工標準進行建設，進而保證綜采工作的安全順利進行。

4.2調整工作面和斷層角度

綜采工作面和斷層之間的角度決定了過斷層的方法，因此適時調整工作面和斷層走勢之間的夾角可確保綜采工作的推進。通常為了降低斷層和工作面之間的交集面積，提高頂板的支撐能力，綜采工作面和斷層之間的夾角越大越好。一般來看，若頂板的支撐性能較差，則要求綜采工作面和斷層之間的夾角在30°—45°之間。和其他方法相比，調整工作面和斷層角度的綜采方法推進時間長度較長，因此在實際的開采過程中應根據斷層和工作面的實際情況進行綜合考慮。

4.3處理斷層周圍巖石

斷層周邊巖石和巖層分布情況復雜，因此要提前處理斷層處的巖石。通常，當巖石硬度系數小于4時，可直接進行切割處理。當硬度系數大于4時，則需要采用挑頂法或打眼放炮來進行處理。煤礦斷層處巖石和物質分布不一，在打眼放炮時不但要提高巷道的通風，還要加強巷道和斷層的支護工作。比如，在斷層放炮時，炮眼位置、裝藥數量必須嚴格根據斷層結構進行科學的控制。在放炮過程當中，應對液壓支架做好保護工作。避免因放炮過程中火藥和其他有害物質對液壓支架表面鍍層的腐蝕。

4.4加強機械設備維護

除了基本的過斷層方法進行改善之外，煤礦開采過程中設備的維護也至關重要。作為煤礦開采的核心動力，機械設備是保證煤礦開采效率和安全性能的有效保障。在機械設備維護方面，除了定期的檢修和維護之外，日常維護也十分重要。在設備的使用過程當中，技術人員應隨時隨地的對設備進行檢查和維護。

4.5提高工作面推進速度

工作面的推進速度直接影響煤礦的采煤效率和煤壁的暴露時間。工作面推進的越快，煤壁和頂板的破壞程度越小。反之，煤壁和頂板暴露的風險就越大。因此在煤炭的開采過程當中，合理的推進工作面的運行速度可以有效的提高開采過程中的安全性和生產效率。從成本層面上來講，合理的推進工作面不但可以減少成本支出，還可以提高企業利潤。

5結束語

煤礦資源由于其分布特性不一，斷層是煤礦開采過程中經常遇到的問題。綜采工作面過斷層技術的應用讓煤礦開采效率和安全性不斷提高。在實際開采過程當中如何利用綜采工作面過斷層技術，根據煤礦斷層情況實施因地制宜的過斷層方法顯得尤為重要。因此煤礦企業在利用綜采工作面過斷層技術的各類方法時，必須根據斷層的實際情況進行選擇。在過斷層后，要對原有的開采巷道和過斷層工作過面進行加護處理，避免發生危險。綜上，綜采工作面過斷層技術的合理應用不僅可以提高煤炭的開采效率，還可以充分合理的開采煤礦資源。

參考文獻：

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（作者單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業有限責任公司新陸煤礦）