[摘 要] 断层常出现在工作面内部隐伏断层，将同一煤层搓动在两盘不同高程，给工作面回采带来困难。为了安全、经济工作面能快速推过断层，是企业们共同追求。本文通过筠连川煤芙蓉新维煤业有限公司2108工作面过断层开采技术研究，总结出了过断层方法，为综采工作面快速过断层有一定借鉴意义。
[关键词] 综采;过断层;过断层技术方案
1.过断层技术
过断层包含两个十分重要的参数，其中一个是断层的上下盘顶底板之间存在的煤层以及错差，煤层的高度影响着过断层的难易程度，越高的煤层其过断层也就越容易。其次是综采支护设备以及相关的最低采高和最大采高之间的关系，设备需要明确可采煤层的最小采高，可以借助采煤机对滚筒的直径进行分析，或者是用采煤机机身的高度来对机身采空区的侧面支架顶梁的厚度以及最低的支护高度增加三百毫米的最大的值。
1.1过断层主要步骤
过断层的主要步骤需要对其出露的产状以及相关的延展的情况进行预判，可用物探探测结论配合现场钻探收验证，技术修正断层的产状以及相关的延展发展方向，这也是断层被顺利通过的一个十分重要的条件。
1.2选择过断层的最佳方案
工作面过断层方法很多主要有3种:
对于采高的调整的方法主要包含一个是断层上下盘以及顶底板之间的可通过高度，其高度不能够小于设备能够能过的最小值，同时需要提前在一定的距离对其采高进行调整，最好确保其厚度在一百到一百五十毫米之间，同时过断层之后逐渐可以看见底部的开采，可以恢复到设计采高。
另一种方法就是挑顶起底的方法，或者可以叫做留顶起底的方法，当断层上下盘顶地板之间的每层的高度小于设备所允许的最小的厚度的时候可以采用这种方法。同时在周围的围岩比较松软的时候，应当使用采煤机进行切割以便通过，在通过坚硬的煤层的过程中可以先放震动炮然后再有割煤机清扫切割，利用工作面刮板运输机运输。
工作面位态调整法：以断层面将工作面划分两侧，机巷侧和风巷侧。根据断层下降盘来调整机巷或风巷超前，超前距以工作面长度支架量进行确定，尽可能将断层错差减小，减少过断的过渡带。无论采取哪种方法过断层,关键是工作面与断层面的夹角和落差控制。
一是工作面破碎顶板暴露范围：应该尽量减少工作面和断层面之间的夹角大小，但是通常此种方法可以调节的数值比较有限。
二是对前方的梁端顶板和煤壁的控制进行推进：在采用挑顶法或留顶卧底法开展此调整工作时，需要确保梁端顶板的支护状态良好，避免出现漏顶问题的发生。
三是工作面设备的控制：在此控制过程中，需要结合工作面中断层上下盘的揭露情况来进行控制，如果出现一盘破顶的情况，通常另一盘也会出现破顶现象。因此就需要在工作面中应用刮板输送机时要尽量避免陡坡现象，在降低采煤机爬坡难度的同时，也防止发生支架外泄以及顶梁错茬咬架等问题。
四是断层在工作面出口处的控制：由于在进行回采巷道的掘进或者是通过后期改造之后，通常已经对断层进行了处理。因此在此过程中就需要采用相同的处理方法进行控制。
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2.工程实践
2.12108工作面地质条件
综采工作面采煤以倾向长壁后退式采煤，倾向长650m走向宽174m,煤层稳定结构简单,无夹矸,厚度为1.3-1.8m,平均1.4m。煤层倾角5-20°平均8°。基本顶为粉砂岩,厚度6.77m;直接顶为细砂岩,厚度5.76m；直接底为粉砂岩,厚度5-5m。
工作面开采650m，断层分布以台阶状正断层为主, 落差最大5m,小则0.5m,其中f2108-3、2108-4、f2106-3三条正断层对回采影响最大。
2.2工作面设备装
工作面采用MG400/870-WD3型采煤机螺旋滚筒截割落煤配SGZ764/400W型刮板运输机装运。工作面SGZ764/400W型刮板输送机→40t刮板输送机；工作面采用ZY3400/08/20掩护式液压支架支护，支架中心距为1.5m。
2.3过断层实践过程
根据40T溜子可弯曲角确定工作面起伏设计变坡角为+5°，以断层上升盘煤层顶板或下降盘煤层顶板以设计变坡角，找到断层另一盘的变坡点，从而确定过断层调整斜长。按支架最大采高计算上盘破顶割岩量为1.1m，下盘破底0.5m；底板岩石较软的状态下，上盘破顶割岩量0.7m 左右，下盘0.4 m 左右。
2.3.1坡点底刀调整
煤机的机头进行牵引，其牵引的过程中要从机头进刀向工作面机尾回采。在下坡点的时候要做相应的调整方案，按照一定的角度来进行调整过断层过渡斜长，其不能过于长或者是过短，一般在十到二十五米的过渡斜长左右，同时抬起来的幅度总共在二百毫米左右，煤机的尾部进行反向的时候要确保抬刀的幅度能够跟顺向的牵引一致。另外，在坡点可以对煤底的厚度进行预留，这样就可以保障其在二百五十毫米左右，能够保障工作的正常推进。
2.3.2坡点顶刀调整
坡点顶刀原则是上坡点抬滚筒，下坡点降滚筒，幅度小于100mm。按照5°设计起坡角，下坡点离运输巷口22m，调整斜长10-25 m。工作面上盘破顶割岩量0.7 m，下盘局部割岩量0.4m。对应支架调整，底滚筒与工作面底板走势一致，断层带调整斜长范围内采高小于1.7m，机头采高保持在1.8m。
2.3.3当断层上盘煤层在采动空间下伏时采用破顶平推。重点在于工作支架与工作面刮板运输机必须呈仰角且小于煤层倾角。
2.3.4工作面位态调整法：以断层面将工作面划分两侧，机巷侧和风巷侧。根据断层下降盘来调整机巷或风巷超前，超前距以工作面长度、支架数量进行确定，尽可能通过调整位态将断层错差减少，减少过断的过渡斜长。
在工作面下端的头部可以首先进行断层的揭露，但是这个前提是需要进行挖底，并且为过断层提前做好相应的准备。伴随着工作的推进，需要破底推采,其中最为重要的就是需要减少顶部的煤出现垮落与塌陷形成空顶现象。
过断层的过程中，还要根据现场的实际情况进行完善相关的顶板支护措施，工作面常态性的保持“三平一直两畅通”。在过过断层期间，由本单位地质测量部门定期跟进工作面断层构造资料收集与分析，以便及时对工作面过断层位态调整与控制。
3.应用效果
通过采取上述的过断层技术研究分析实践，2108工作面较短时间内快速推过了f2108-3正断层、f2108-4正断层、f2106-3断层。有效控制好了工作面过断斜长过长，避免了出现丢煤过多或割岩石太多，有效的推动了相关的安全生产工作，减少割煤材料消耗，为矿井安全高效奠定了坚实基础。
[参考文献]
[1]张效春 综采工作面过断层、过冲刷技术及有关参数的确定[J] 山西煤炭,2005(4)
[2]梅文泽 综采工作面复合破碎顶板管理技术研究与应用
论文作者:刘继刚 1胡雷2 王新文3
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
标签：断层论文; 工作面论文; 煤层论文; 顶板论文; 支架论文; 厚度论文; 下盘论文; 《科技新时代》2019年10期论文;