综采工作面过断层采煤技术措施及运用研究

综采工作面过断层采煤技术措施及运用研究

姓名:闫纪鹏

单位:山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司 邮编:042100

摘要：综采工作面过断层采煤技术，是针对煤矿断层情况下，采取的特殊性开采技术。断层煤矿开采作业具有一定的危险性，尤其是在工作面与断层之间呈垂直关系时，容易导致工作面垮塌事件发生，造成严重的安全威胁以及经济损失。本文围绕综采工作面过断层采煤技术措施及运用展开论述，具体分析综采工作面过断层常见问题，以及相应的技术应用情况，进而对其实践安全性的保障，给出几点建议，以促进综采作业安全，保证煤矿生产经济效益。

关键词：综采工作面；过断层采煤技术；应用措施

煤矿是重要的能源，煤矿企业生产过程中，各种采煤技术应用的合理性，将直接影响煤矿生产的安全性，以及煤矿产量。煤矿断层，是开采过程中较长遇见的一种情况，断层是一种岩层损坏现象，针对断层进行开采，需要运用综采工作面过断层采煤技术予以实现。该种情况下，工作面的顶部，与地板的压力产生变化，进一步加大了工作面支护难度，与此同时会带来相应的作业危险。因此，在实际作业过程中，还需进一步考虑作业安全性保障问题，通过对作业内容进行有效调整，整体提高作业安全性，是目前可以应用的有效手段。

一、综采工作面过断层问题分析

综采工作面所遇断层有正逆之分，正断层指的是断层上盘位置相对下降，而下盘位置相对上升情况而言，主要受拉张力以及重力作用形成；逆断层则是指断层上盘位置相对上升，下盘位置相对下降而言，主要受水平挤压形成。综采主要采用机械化采煤技术，如破煤、运煤以及掘进支护等工作，均由机械设备完成。而在综采工作面作业的设备，主要是采煤机、自移式液压支架、可弯曲刮板输送机等［1］。

由于采煤环境特殊，一般为地下作业项目，其地质环境复杂，作业条件有限，对作业过程造成一定不利影响。综采工作面过断层采煤作业过程中，最为主要的问题，就是安全性以及效益性问题。开采过程中，断层岩石往往处于碎裂状态，易出现冒顶等危险情况，若冒顶高度高、底部有底板，以及采高、顶板等综合作用下，易导致支架断裂、倾斜，致使发生安全事故。而工作面产量的降低，以及工作效率降低，都会直接影响采煤经济效益。

二、综采工作面过断层采煤技术及实践运用分析

综采工作面过断层采煤技术具有包括以下几个类型，通过具体分析其技术内容、运用情况等，方便后续安全管控建议的有效提出。

（一）挑顶起底技术

挑顶起底技术主要是指利用采煤机挑顶、卧底等方式，对断层进行处理，通过强行切割周围岩壁，达到穿透断层目的。具体需要作业人员详细了解断层情况，掌握其地质特殊性，进而合理选择适当的挑顶或者起底方法。做好相应准备工作后，顺着工作面方向进行切割，若断层后面直接底板比前面高，则应利用挑顶法进行。而若岩石硬度较低，则可利用采煤机挑顶起底。该技术法具有损耗小以及回采影响低优势，但其操作较为复杂，且施工周期长，难度也相对较大。

（二）割煤高度调整技术

割煤高度调整，可以有效降低割岩率，主要是通过调整割煤高度，有效避开断层的方式进行，既能够保证采煤效率，又能够保证采煤安全，是目前应用频率较高的一种过断层采煤技术。该技术应用过程中，应该首先注意断层与工作面的相对位置、角度等，以保证割煤高度确定合理。其次是注意通过情况，除根据实际情况合理保留断层以外，还应进一步保证通过灵活。再次，是应该保证液压支架等设备顺利通过。最后做好突发情况应急准备，合理使用上扬工作面调整方式，降低过断层，保证后续作业顺利。该技术具有损耗小，以及操作简单等优势，但其容易产生低煤损失问题，选用时，还应酌情进行。

（三）跳采法

跳采法主要是指利用绕过断层继续开采的方式，进行采煤作业的一种技术。于断层平行方向开辟新路径，以绕开断层，达到有效运输材料目的。该技术方法主要适用于断层落差大，以及通过难度高等作业情况下，具有灵活多变特点。具体应用该技术时，还需注意保证掘进巷道与断层方向平行，保证作业材料巷道、运输巷道之间，拥有较为良好的连接关系。此时，原巷道一般处于无设备等空置情况中，巷道压力会有所上升，做好原巷道支护、提高承载力，是确保作业安全的关键［2］。

（四）平推硬过法

该方法主要针对断层落差受限、高度难以调整等情况，具体应用时，需注意对断层及其周围相关数据予以有效测量，以保证破岩合理、过程安全。而由于该方式采煤机破岩能力不足，在一定程度上也限制了其应用范围，通常只适用岩层岩性弱、硬度低，且岩层位置处于工作面顶底板等情况下。该技术具有操作简便、连续性影响小等特点，但其采煤机截齿磨损严重，需定期更换，且工作面顶板管理难度也较高。

三、综采工作面过断层采煤安全管控措施

基于对上述技术内容的了解，现就综采工作面过断层采煤安全管控给出以下几点建议，以进一步保证过断层采煤作业安全。

（一）支护技术选用

保证作业安全的首要措施，是合理运用各项支护技术，以避免冒顶问题出现，确保作业安全。针对支护位置、数量以及质量等，进行准确测量、充分研究保障。支护技术的使用，主要利用带压移架，保证断层顶板作业安全。如在回采作业时，针对距切眼90米处，有8米断层落差情况，可在距工作面30米处重新切眼，以避开断层，而新旧切眼间距相对小，压力大，就需利用支护技术，来保证作业安全

［3］。

（二）科学调整综采工作面方向

综采工作面与作业安全之间有着直接联系，工作面角度等问题，直接影响过断层采煤工作顺利进行。煤层倾斜断面大于或等于落差情况下，可采用平推硬过法，而断层线与工作面相交度数小或者平行，则会造成断层暴露问题。因此，合理调整工作面方向、角度，对过断层具有重要意义。有效增加工作面与断层线间夹角，减少交叉，可以有效降低顶板维护难度。

（三）工作面推进速度调整

过断层过程中，工作面在不断“行进”，而其行进速度的控制非常关键。速度合理提升，能够有效减轻顶板损坏程度，同时缩减煤壁裸露时间。但该速度的提升，需注意控制提升幅度，以保证作业安全、提高采煤效率、降低成本，进而达到提高效益目的［4］。

（四）正确处理断层岩石

断层岩石处理不当，会直接影响采煤作业安全。针对硬度系数低于4的岩石，可以采用截割方法进行处理。或者针对硬度较高岩石，利用打眼放炮、挑顶起底方式进行，但针对放炮过程、装药数量等，应该进行合理且严格把控，找准角度、位置再进行。或者为防止支架防护使用过程中，支架镀层受到炮烟腐蚀，可以选用风镐方法，处理断层岩石。

除此之外，针对综采过程中的安全管控问题，还应进一步注意防水、瓦斯监测、顶板预测等工作的合理开展，以及对割煤速度的控制、对机械设备的合理维修、对采煤机截齿、齿套更换等，以切实保证过断层采煤作业安全。

结束语：

综上所述，综采工作面采煤作业中，过断层技术的应用还需进一步结合煤矿开采的实际情况进行，具体分析煤矿断层情况，科学处理断层与工作面之间的关系，保证技术使用合理的同时，最大限度保障作业安全，进而对经济效益提高，也会产生积极影响。针对作业过程安全性保障问题，可以通过对各项工作内容进行有效调整来保证，如支护技术选择、工作面方向确定以及针对断层岩石的处理等内容，通过合理规划，可以有效确保作业安全。

参考文献：

[1]李云龙.综采工作面过断层采煤技术实践分析[J].矿业装备,2021(3):32-33.

[2]梁浩.综采工作面过断层采煤技术分析[J].当代化工研究,2021(1):67-68.

[3]张文成.综采工作面过断层采煤技术实践探索[J].华东科技：综合,2020(6):0401-0401.

[4]荆超.综采工作面过断层采煤技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019(24):219-220.

姓名:闫纪鹏

出生年月:1986年04月15日

性别:男

民族:汉族

学历（最高学历）: 本科

职称:  助理工程师

单位:山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司

邮编:042100