浅谈综采工作面过断层采煤技术

李晓东

【摘 要】断层这种地质结构在我国的采煤工作面中比较常见，在这类地质环境中作业时有较多的安全隐患，所以要格外注意，对采煤的技术要求也更高。本文通过对综采工作面过断层的几个方法进行简单的介绍，以及阐述了在综采工作面过断层采煤技术中需要注意的措施，为今后的过断层采煤提供借鉴。

【关键词】综采工作面；过断层；采煤技术

0.引言

煤炭作为能源资源在国家发展中占据着重要的战略地位，尤其对我国发展中国家而言，能源的开发更是重中之重。而我国的地质条件较为复杂，煤层开采条件优劣不一，在我国东部地区，不仅煤炭资源较为稀缺，而且采煤的地质条件也较为恶劣，在工作面回采过程中时常遇见断层的情况，这样就容易造成矿井正常的回采接续工作的中断。为了有效地解决这种情况，保证采煤工作的稳定、安全、高效地运行，国内对此做出了很多的研究，现今使用较多的综采工作面过断层采煤的方法有，调整采高法、挑顶起底法、跳采法、综合法，以及化学加固法加固顶板等等[1]。文章将挑选其中几类方法进行简单介绍。

1.综采工作面过断层方法

1.1调整割煤高度法

调整割煤高度是在采煤的过程中避开断层的办法，在作业之前，首先通过计算工作面与断层前方之间的距离长短，再根据得出的数据对割煤的高度进行适量地调整，在实际作业时，保留顶层的煤或者底层的煤的方法过断层，当通过断层以后再开采顶层和底层的煤[2]。这种方法通常是在断层之间的落差不大的情况下使用，同时在断层中间的煤层厚度在液压支架下可通过的范围之内，在出现特殊情况时，就需要将工作面上扬，从而使得采高过断层有所降低，这样一来就能有效地保证采煤作业的正常运行。

1.2挑顶起底法

挑顶起底法主要是在断层中利用采煤机进行挑顶或者卧底，将周围的岩层进行强行截割，从而达到过断层的目的。可能出现的情况有两种，一种为截割方向沿着工作面向前推进，这时在过断层之前工作面的直接底板比过断层后面的直接底板要低，就需要采取挑顶法。通常情况下，断层的上下盘之间的煤层厚度都不超过液压支架的最低通过高度，在这种情况下就可以使用挑顶起底法，而当工作面顶底板周围的岩层不是很坚硬的时候，就需要借助与采煤机的力量来直接挑顶起底；当工作面顶底板周围的岩层比较坚硬的时候，采煤机的滚筒也不能对其进行切割，那么就要对断层进行超前的处理了，根据现场的实际情况，决定是否需要使用挑顶起底法。

1.3跳采法

跳采法也是现代过断层采煤的常使用的方法之一。所谓“跳采法”就是在断层中留有垛，重新挖掘巷道的方式来采煤。其具体实施方法如图1所示。

图1 过断层跳采

如图3 所示，根据实际作业的情况选择适当的过断层方法，当断层将工作面包围的时候，也就是出现在其两端的时候，在工作面可以沿着煤层与断层平行的方向挖掘一条新的巷道，这条全煤巷道与区段材料巷以及区段运输巷相互联接，工作面在回采的过程中就能绕开断层，如果是工作面将断层包围，也就是断层在工作面的中间，那么就需要采取跳采法，在断层处留垛，从而过断层，然后开出巷道打通工作面。除此之外，在工作面缩面回采的时候若是碰到落差较大的倾向断层的时候，也需要采取跳采法，保证作业的正常运行。跳采法是发常规的采煤方法，主要是因为其循环的规律与正常的方法相异，在这种方法中，一部分的区段因为空置的时间比较长，压力也就随着加大，所以需要时刻观察断层的情况，加强支护，以免出现意外。

1.4综合方法

综合方法是在综采工作面过断层采煤时，综合考虑实际的情况。因为采煤是一项综合性的技术，需要各个方面的配合，工艺也较为复杂，很多不可控的因素都有可能影响采煤的进度，其工艺的复杂性自然决定了技术的综合性。所以在综合各种情形的基础上，综合各种方法，因地制宜，而不是在整个过程中只使用一种方法采煤，单一的方法在实际的采煤过程中会出现很多的漏洞，所以为了避免出现不必要的问题，需要多种方法相结合的过断层采煤方法[3]。

2.综采工作面过断层采煤技术措施

2.1加强支护

在过断层采煤中，需要引起重视的主要问题之一就是防止冒顶，而解决这一问题的有效措施就是加强支护，在过断层时便需要对断层面的顶板严格控制。首先需要加强支护的部位就是工作面的上下巷道与断层附近，支护的质量和数量关系到支护的强度和安全可靠性，因此要根据相关的规范进行施工。依据具体的情况，增减支护，而当断层顶板破碎时，则最好是利用带压移架，这项措施能够有效地减少移架过程中出现的顶板破坏的情况。

2.2提高推进速度

提高工作面的推进速度是降低顶板破碎程度的有效措施，工作面推进的速度与煤壁的暴露的时间承反比，因此，工作面速度的提高是十分必要的，在一定范围内加快工作面推进的速度，一方面保证了其安全可靠，另一方面也增加了采煤的效率，间接地节约了成本，提高了利润空间。

2.3控制断层走向与工作面的交角

一般来说，断层走向与工作面交角越大越好，这样就可以使断层的断裂构造破碎带在采煤时，所揭露的面积越小，可以更好的对断层面进行维护。若断层走向与工作面的交角过小时，工作人员就必须对工作面进行调整，让其倾斜并与断层线保持一定的交角。为了方便日后维护，断层走向与工作面的交角保持在25°以上。如当交角为30°时，工作面每推进1m，断层所暴露的面积不会超过1.5m，这样就可以更好的对顶板进行维护。但是对于断裂带面积较小的地区，就可以将交角调至10°，这样也可以进行采煤作业。

2.4增强管理以及注意设备的日常维护

机械设备是工业项目以及施工工程中必不可少的组成部分，很多作业时人力难以完成的，需要借助机械的力量。在综采工作面过断层采煤中也一样，设备的重要性也决定了在日常工作中需要注意设备的维护以及管理。除了要对综采设备进行维护之外，还要进行定期的检修，以保证设备的安全稳定可靠的运行，保证采煤项目的顺利进行，减少和避免过程中因为设备和配件的耗损而出现的安全问题等，保证工作面及时供应，特别要注意的是常用的零配件的更换以及易磨损的零配件的预备，方便在发现问题时及时地采取措施进行更换和维修。

3.结语

最近几年以来，我国在采煤领域大力推广综采技术，采煤技术得到了长足的发展，在综采工作面过断层采煤技术中，随着研究的深入和实践经验的积累，总结出了不同情况下使用的方法和措施。本文正是就目前常见的几种办法进行浅要的介绍，以便在日常作业时能安全可靠地运行。

【参考文献】

[1]宋延力，魏巍.回采工作面过断层的处理方法[J].山东煤炭科技，2012，14（04）：70-71.

[2]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，2011，25（04）：33-35.

[3]李慎举，郭伟勇，马震，等.综采面直接过断层技术研究[J].煤炭科技，2010，11（01）：56-57.