摘要：煤炭行业作为特殊的基础资源，由于其不可再生性，受到了国家的高度重视和合理开发利用。综采工作面过断层采煤方法与顶板管理的有机结合能高效地对煤矿资源开采提供动力和技术支持。叙述了断层采煤的安全问题，对综采工作面过断层采煤的方式进行分析和研究，并提出了有效强化顶板管理的措施，希望能促进中国煤矿开采行业的发展。
关键词：综采工作面；过断层采煤方法；顶板管理
引言
我国经济的快速发展离不开各行业的支持，尤其是煤炭行业在改革开放前期给到我国经济建设大力支持。煤炭的形成条件及形成过程非常复杂，使得煤层存在极强的不稳定性，在进行煤矿开采的过程中，综采工作面不可避免地会遇到断层。在断层开展综采工作时，采煤方法的选择及顶板的处理方法直接影响综采工作面的安全性，也影响了施工企业的经济效益。
1断层采煤的安全隐患
断层主要是由于地壳的剧烈运动引发地壳断裂而形成的一种特殊的地质构造。由断层产生的原因可发现，断层采煤的安全隐患主要体现在两方面:一是工作面存在断层使得岩层的整体性遭到破坏，工作面顶及底板自外部产生的压力规律因此发生改变，导致顶板局部受到来自外部的压力，加大了综采工作面的整体外部压力。若情况严重还会导致整个工作面遭到破坏，从而引发工作面大面积冒顶事故;二是工作面若存在断层，煤层当中的各种水流、有毒气体、有害气体等就可通过断层的断裂带渗入至通道或是储藏仓库，导致工作面出现突发性水灾或是瓦斯事故。
2综采工作面过断层采煤方法
2.1过断层采煤
施工的设备准备工作充分与否，是确保开采质量的前提。在断层位置处，要先搭架倾斜梁，支好倾斜棚或者采用斜式交架，运用间隔移架的方式，首先用支架的顶梁将倾斜梁托稳，再移动邻侧的支架。为了提高安全性，在煤壁上事先进行超前梁或者超前走向棚的架设，施工过程中使用带压移架的方式可以最大限度降低顶板产生松动的几率，并有效缩小空顶的面积。在顶板的空处设置木垛，也可采用其他替代材料进行补充，在破碎带的顶板层应用锚杆来进行加固，或者钻孔后采用化学胶结性溶液灌注。在断层的开岩巷和顶板的位置，用普通锚杆加以支护即可，在两旁则使用木锚杆，并且要将沿断层开掘的巷道宽度控制在合理的范围内。
2.2过陷落柱过程
使用控制爆破方法，同时使用采煤机将煤矸石清除，将工作面陷落柱范围中的高度尽量减小，高度保持在可以通过机械设备的最小限度，这样既可以保持支架的灵活性，同时也可以降低煤矸石的开采量。在陷落柱地段和工作范围内的连接处，也要控制好采高的长度标准，确保支架和输送机可以相互协同应用，提高综采工作面的施工效率。在陷落柱两边的作业地带，在设置时需提前将支架移开，而在陷落柱周围则随后移架，可以利用铁管或者木板梁插进梁壁，然后使用采煤机将煤矸石全部清理后再移架，以有效降低煤矸石漏掉几率。
2.3过褶皱地带的方式
主要是利用采煤机的下切或者留底、割顶的作用，促使顶板表面形成较为缓和的曲面，为采掘设备的进出提供足够的空间。当褶皱的幅度非常大时，将工作面的进行方向和背向斜轴保持垂直状态，在运行的过程中，工作面中的煤岩壁方向还要有一定的起伏度，有助于液压支柱可以持续作业。通过旧的巷道时，先将原有的支架进行加固处理，支柱较少的部分要添加新的支柱，也可以采用搭建台棚的方式来提高稳固性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆支柱的类型选用单体液压支护较为理想。当巷道出现冒顶情况时，采用木垛接顶的方式加以解决。进行分层采掘过程中，事先铺好顶网，以提高施工的安全性。旧巷道的围岩稳定性较强时，开采工作面直接通过即可，此时的矿压也比较正常，而当矿压非常不稳定、且强度较大时，工作面的角度要和旧巷道保持一定的斜度，采取逐渐通过的策略，并在巷道和工作面的交界处采用木垛支护，同时提高工作面内部支护力度。落煤过程中尽量采用震动爆破方式，从而降低对巷道顶板的损坏程度。若煤层比较松软，利用镐具开采，减小巷道的震动。
3顶板管理措施
3.1管理制度上的要求
顶板问题作为采煤过程的重要防护环节，需从管理制度上进行高度重视和要求，管理部门要积极结合煤矿开采的地质结构进行分析，制定合理的顶板管理要求，根据具体环节采取有效的防护措施和管理措施。顶板管理工作主要包括确定采区通道布置标准、开采过程控制、工作面支护形式及工作面顶板处理等方面，为了更好地加强顶板管理，管理部门要结合实际制定科学全面的施工章程、检验要求及收尾安全技术维护等措施，实时对顶板情况进行监测和维护，根据顶板情况的变化进行防护，保证顶板的质量。与此同时，结合综采工作面过断层采煤方法对施工设备进行检查和维护，严格遵循要求和指标及时采取管理措施，保证支架的数量和密度要求，保证顶板的稳定性。总而言之，对于开采通道要从底部和顶部两方面进行防护和管理，遵循先支护后维护的策略，禁止提前撤除防护支架，保证顶部和底部的有效支撑。
3.2放顶线附近的局部冒顶处理
通过制定科学、高效的顶板管理要求，保证顶板管理和维护的高标准要求，在此基础上对放顶线附近的局部冒顶问题要及时处理，正确的回柱方法是先进行支护处理，然后进行回柱维护，遵循从上到下、由里向外的原则进行回柱管理。根据实际分析，回柱和支撑柱之间要保持合理距离，基本维持在15m左右，且在每个间隔处安装隔离柱进行保护，放顶线附近最重要的问题就是回柱的设定和维护，在做好回柱支护工作后相关人员要及时撤除采矿通道，在进行最后的回柱安装时对顶板压力进行测量，保证支柱支撑能力能有效支撑顶板压力，保证支护的有效性。在进行放顶线附近回柱维护的过程中会出现很多特殊情况，比如：顶板附近会出现硬度较大的岩石或土质层松散的问题，针对此类特殊情况，要及时对顶板进行支架调整或混凝土加固，防止出现支架较少或移位造成冒顶事故。
3.3地质条件和支柱处造成的局部冒顶问题防护
由于煤矿开采过程中开采设备振动剧烈，会对顶板造成一定程度的损坏，针对这样的问题，要采用伪顶倾斜的办法进行防护，增加其支撑阻力，严格控制顶部和底部的距离，根据科学的测量，矿洞要保持采高低于2.4m，防止由于矿洞空间较大造成振动坍塌事故。在保证顶板与下底的合理间距外，工作面支柱处的冒顶问题要引起足够重视，采取顶梁和整体式支架的方式预防局部冒顶问题，通过整体直接防护措施，提高支撑能力。加强顶板管理、预防局部冒顶问题要综合工作面和矿洞的空间范围进行支架和回柱的安置，与此同时，液压支柱的设定要置顶，对顶板起到有效的支撑作用，工作面的上面和下面安装有效的预防支架，防止岩石层和土质松动造成的脱架现象。总而言之，地质条件和支架处的局部冒顶问题需采取合理的防护措施，避免因为地质问题造成安全事故的发生。
结语
在进行煤矿开采时，综采工作面的施工质量直接影响了整个开采工程的安全，也影响了施工企业的经济效益和社会效益。为使煤矿开采效率得以提高，在实际工作中必须根据煤矿的地质情况，结合施工企业的经济状况，选择科学、合理的开采方式，同时注意做好施工安全管理，这样煤矿开采不仅能获得良好的经济效益，而且还为相关工作人员创造了安全便利的工作环境，取得了良好的社会效益。
参考文献：
［1］崔文祥，符如康，王利伟，等.煤矿综采工作面安全高效回撤装备关键技术研究与应用［J］.煤矿机械，2015(9)：91-92.
［2］窦允溪.综采工作面过断层开采技术探讨［J］.化工管理，2015(21)：121.
［3］周雄.急倾斜煤层主要特点及采煤方法［J］.黑龙江科技信息，2015(18)：147.
论文作者:庞在琪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/14
标签：顶板论文; 工作面论文; 断层论文; 支架论文; 巷道论文; 煤矿论文; 支柱论文; 《防护工程》2018年第26期论文;