综采工作面过断层采煤方法与顶板管理的研究

周同泽

山东能源临矿集团新驿煤矿

摘要：综采工作面在实际开采时经常会受到断层等相关构造的影响，在过断层的时候，通常会出现支架歪斜影响基本的支护能力，或者是顶板出现提前断裂，导致支架坍塌等等。对此，本文将重点针对该类情况对具体的采煤方式进行研究，并给出顶板管理的相应强化措施，以供参考借鉴。

关键词：综采工作面;过断层;采煤方法;顶板管理

我国地域广阔，整体地质环境极为复杂，因此在进行矿产资源开发的时候所面临的挑战非常大，尤其是煤矿断层存在极大的不稳定性，在开采时也经常会遇到断层，进而影响到整个开采效率。为了改善这种局面，在对这类断层作业时需要同时使用相应的方法来加强对顶板的管理，进而确保整体开采的安全性和开采人员的安全，有效节约资本投入，提升开采质量。因而对具体的采煤方式及顶板管理进行研究具有一定的必要性。

一、采煤方法

（一）直接割煤过断层

这种方式是综采工作面过断层采煤最常用的一种方式，其应用相对比较广泛，具体就是被应用到断层比较厚的地质现象中。接触矿井上下部分煤层厚度如果比较大，就易导致支架支撑失衡，进而给采煤带来一定压力。但是使用该方式之后能够进一步处理这些过厚的接触断层，并且整体实施过程极为简便，另外这种方式还能够最大程度上确保施工后续整个开采通道的稳定性。其中在断层接触的位置给其先实施支架防护，以确保通道顶端能够被支撑起来，进而对厚度过高的断层给通道带来的强大压力形成的安全隐患予以缓解。同时，为了能够确保一定的安全性，大部分的煤矿在开采的时候都会使用带压移动支架将顶部空间予以扩展，再使用其他材料对整个支架空间实施相应的填充处理，以此实现加固，保证整个通道的稳定性。

（二）割顶或割底

这种方式与上述方式有着类似的应用范围，但是它和上述方式不同的地方就在于它可以對小液压支架规定厚度的岩石层发挥出一定的处理效果，并对岩石层的硬度要求相对比较低。运用这种方式之后能够最大程度地确保通道的完整性和稳定性，进而为开采的进行提供充足的操作空间。在实际进行煤炭开采的时候，一般使用控制爆破的手段来清理通道当中的岩石，但是这种方式存在的缺陷就在于它会产生非常大的震动，进而导致整个作业通道出现坍塌的问题，但是使用割顶或是割底方式就能够在确保作业便利的同时减少乱石带来的影响，最大程度上扩展作业空间，给仪器设备的运作提供充分的条件。

（三）断层上底相结合

这一采煤方式基本上都被运用到开采断层结构比较大的情况中，可以最大程度上维持断层间距之间的稳定性，并且使用预掘巷辅助设备能够在保持基本稳定性的前提下提升整体作业效率，确保开采质量。依照这类工程实施的相关调查内容，过褶皱地带基本都是应用这种方式，然后在采煤机的帮助下可以让顶板产生相对比较稳定的顶板结构，并进一步扩大开采通道的空间，确保顶板质量。不同地区使用不同的开采方式是保证开采效率和开采质量的重要基础，这种方式的应用可以有效缓解通道下底所承担的压力，增强顶部厚度，确保整体工作的安全性。

二、顶板管理

（一）管理制度

顶板处理是整个开采过程中非常关键的一项防护程序，因此必须从制度上给予高度的重视。对此相关部门必须要根据实际开采地的地质结构进行分析，制定出科学的管理要求，并依照实际环节采取相应的防护措施。通常该项工作包含内容较多，例如控制开采过程以及处理工作面顶板等等，为了实现良好的管理，相关部门必须要结合相应的施工规范以及检验标准对顶板状况实施有效的监测与维护，并依照实际顶板的变化状况来保证顶板质量。同时，依照实际的采煤方式检查施工设备，严格依照标准实施管理措施，确保支架数量与密度的规范性。总的来说，在实际管理的时候必须要从通道顶、底两部分入手，依照先支护再维护的原则，决不能出现提前将防护支架撤出的情况，以保证底部与顶部都能够得到相应的支撑。

（二）放顶线周围的冒顶现象处理

通常回柱方式是先实施支护处理，然后再进行回柱维护，依照从上到下，从里到外的原则实施回柱管理。一般情况下回柱与支撑柱之间需要保证一定合理的距离，通常大约为15米，并且每一个间隔位置都需要安装相应的隔离柱来实施保护。放顶线周围最关键的就是要加强回柱的维护和设定，在完成回柱支护之后相关人员需要及时撤离通道，并在最后进行回柱安装时测量顶板的压力，以确保相应的支撑力，实现良好的支护效果。在维护该部位的时候经常还会出现一些特殊情况，例如顶板周围会有硬度相对比较大的岩石或者是出现土质松散的情况，所以这就需要调整顶板支架，或者是使用砼进行加固处理，进而防止冒顶。

（三）支柱与地质条件导致的冒顶处理

因在采矿的时候会出现比较大的设备振动现象，就有可能给顶板产生一定损毁，所以这就需要使用伪顶倾斜的方式来加强防护，以此增强支撑阻力，另外还需要设计好顶部与底部的距离，通过相关实际测量发现，矿洞采高不能超过2.4米，避免出现因为矿洞过大设备振动的同时出现坍塌。除了要确保顶部与底部的合理距离之外，工作面支柱周围的冒顶现象也需要重视起来，通常使用的预防措施为顶梁与整体式支架，这种整体直接的防护方法可以有效提升支撑能力。为避免出现冒顶现象并强化对顶板的管理还应该要结合工作面以及矿洞的实际空间大小来安置支架和回柱，并且液压支柱要置顶，以此对顶板产生一定的支撑力。总的来说，要想解决这类冒顶情况还需要实施合理防护措施。

三、结语：

在采煤的时候，综采工作面的质量是会直接影响到整个开采工程的安全性，同时也会影响到整个企业的社会效益与经济效益。对此为进一步提升煤炭开采效率，在实际工作当中还应该要依照煤矿的真实地质条件以及企业的经济情况，选择最合理的手段，并同时做好相应的开采安全管理，给作业人员创造安全便捷的环境。

参考文献：

[1]于军军.综采工作面过断层施工方法研究[J].山东煤炭科技， 2017（11）：20-21.

[2]齐高臣， 李鹏， 王彦敏. 综采工作面初采过断层顶板控制技术[J]. 煤炭科学技术， 2014（s1）：47-49.

[3] 张险峰. 论综采工作面过断层的管理[J]. 科技风， 2015（5）：192-192.

[4] 梁安文. 综采工作面过断层顶板管理实践[J]. 煤， 2018（3）：53-53.