贵州水城矿业股份有限公司那罗寨煤矿 贵州省六盘水市 553034
摘要：煤矿综采工作面作业过程中开展过断层作业时容易导致冒顶事故的发生为危及人员生命安全并影响综采工作面的正常开采作业。为此，文章分析了断层区域煤岩完整性，并提出综采工作面过断层时的关键技术，以供参考。
关键词：综采工作面；过断层技术；
1引言
在目前我国社会对煤炭资源的需求量在不断增加且煤矿开采深度和开采量在不断增加的形势下，在煤矿综采工作面中，由于不同地质条件的影响，会出现断层结构的问题。而且在长时间的不断积累的过程中就会出现断层组合的现象，这就会对煤岩的完整性造成破坏并且会导致支架支护阻力的降低，甚至会导致出现顶板回转等问题。这就需要在综采工作面作业过程中，通过相应的过断层技术来进行问题处理。
2断层区域煤岩完整性分析
由于地质是一直处于不断运动和变化状态中的，而且在此运动过程中会导致出现应力的释放现象，此应力会表现为对地层的挤压以及断裂等作用，而且在此作用下可能会导致断层构造的出现。在此基础上经过时间的积累，断层也会不断积累而出现构造缝隙的问题，同时还会导致大量碎石的出现。而由于煤层顶板主要是由砂岩、砾岩、石灰岩等岩石组成，比起岩石层来气抗剪强度较低，这就会导致在正常的综采工作面施工中出现煤层受到比岩石更为严重的破坏问题。这也增加了在综采工作面中过断层时对完整的煤层顶板进行保留的工作难度，且为了实现这一目标需要投入更多的人力和物力。
3综采工作面过断层关键技术分析
在过断层过程中，其难度主要由断层上下盘顶底板之间的煤层高度与设备允许最小煤层厚度等参数来控制，而且表现在前者的高度越高则会降低过断层的难度，相反则会增加其难度。而针对后者来说，其厚度越小则会降低过断层的难度，相反则会增加其难度。
3.1过断层的步骤
首先是对断层出露的产状和延展方向进行超前掌握。而对其进行掌握的主要条件就是要在实际情况的基础上进行及时调整，而且是根据物探和巷道的实际工作情况来进行调整。然后就是对过断层的最佳方案进行选择和确定。目前针对综采工作面过断层主要采用的方法有调整采高法以及挑顶起底法或者是留顶卧底法等。对于前者来说，针对断层盘顶底板的煤层高度在允许最小煤层厚度以上的情况，为了实现对采高的降低，就需要提前一定的距离采取留顶煤的方式。而且所留的顶煤的厚度通常要控制在100~150mm的范围之内，并且在过断层工作完成之后还可以对此采高进行恢复。而对于后者来说，其主要是针对断层上下盘顶底板的煤层高度在设备允许的最小煤层厚度以下的情况，为了实现预期效果可以针对比较松软的岩石采用采煤机进行割岩来实现。但是针对较硬的演示，就需要使用放震动炮的方式来破碎岩石之后再采用采煤机进行割岩施工。
在对上述方法进行实际应用中需要通过工作面和断层面的夹角来进行不同方法的选择，而且在对不同方法进行应用时还需要对以下几种影响因素进行考虑。首先是考虑岩石破碎顶板的暴露范围的影响，需要通过对工作面与断层面之间夹角的不断调整来确保在此范围内的最小。其次就是要对梁端顶板和煤壁的控制进行考虑，就是要确保在采用上述方法时可以保证梁端具有符合要求的支护作用，避免在作业过程中出现漏顶的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后就是考虑对工作面设备的控制。这主要是由于在实际的综采工作面作业中，通常会在断层的一盘出现坡顶之后，也会导致另一盘出现此问题。这就需要在作业中避免出现刮板输送机陡坡的问题而保证作业安全。还要做好工作面出口的控制，在断层工作完成之后采取与前期方法一致的回采巷道掘进的处理方法，防止在工作面出口位置存在台阶现象而导致出现不畅通的问题。
3.2对破碎顶板和片帮煤壁的控制
破碎顶板问题主要就是在综采工作面作业中在不良的地质环境影响下出现了顶板接触不实的问题，而如果在支架顶梁的上方出现了破碎问题就容易导致断面冒顶的问题。而片帮煤壁的问题主要就是会加大顶梁之间的距离，导致顶板出现沿着顶梁下滑的问题这也会导致冒顶问题的发生。而在实际的综采工作面作业中，比较常用的对上述两种问题的控制方法主要有以下几种。
3.2.1控顶支护方法
此种方法主要有以下几种方式组成。首先就是及时支护。就是在采煤机的切割任务完成之后就要将其支架和刮板输送机移走，然后将护帮板打开来避免出现煤壁片帮的问题，严格按照上述顺序来进行操作，避免出现混乱操作的问题。其次就是超前移架。此方法主要是针对没有及时对综采工作面进行处理而导致其片帮深度超过0.8m的情况，其主要目的就是及时支护空顶区，且在此过程中要高度集中并防止出现支架顶梁碰撞的问题。最后就是带压擦顶移架。在降柱过程中需要对立柱的支撑力进行保持，并且将移架速度放慢来防止在上述过程中出现对其他部件损坏的问题。
3.2.2封顶封帮控制方法
第一种形式就是平行工作面挑梁护顶的形式。此种形式就是针对采煤机在切割任务完成之后出现了的新顶板暴露的情况，可能会导致在支架移架之后出现冒落问题。针对此情况，首先需要移开完整的支架且同时进行一定数量木板梁的设置来实现对顶板的支撑，然后再移动破碎顶板。或者是在通过金属网或模板的铺置护顶的情况下来将严重破碎的顶板移走。第二种形式就是垂直煤壁架棚护顶的形式。在采用平行工作面挑梁护顶的过程中，如果出现顶板不稳以及较大的冒落面积情况时就无法发挥其支护作用。此时就可以采用此种形式将木板梁设置在支架之间并保持与超前架垂直。在进行移架时要隔离顶板和采场之后进行操作，具有操作简单和可行性强的优点，并且可以对顶板碎石梁进行减少。第三种方式就是板梁护帮的形式。在上述两种方法都无法起到良好修复作用时可以在煤壁位置进行贴帮模板的放置。第四种方式就是顶板注浆加固法。针对具有较大工作难度的综采工作面巷道揭露断层破碎带工作，所采用的方法就是使用马力三等材料进行顶板注浆加固的方式。可以实现围岩承载能力的提高以及巷道顶板滑落概率的降低。
4结语
在目前煤矿开采量和开采深度都在不断增加的同时，综采工作面水平的高低也成为影响煤矿开采生产的重要因素。针对其中的断层影响，在过断层时需要根据不同的地质情况和施工情况进行相应的过断层技术的应用，实现开采损失和建设成本的降低，促进综采工作面开采作业的顺利进行。
参考文献：
[1] 张鑫. 灵北煤矿51001综采工作面过断层技术分析[J]. 煤炭科技, 2018, 155(03):112-113+132.
[2] 胡建陶. 铁新煤矿2112综采工作面过断层技术分析[J]. 内蒙古煤炭经济, 2018(4): 143-144.
论文作者:余雷
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/8
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