对采煤过程中遇地质变化时处理的管理对策的探讨

浅谈采煤过程中对地质变化处理的管理对策
谪要：本文通过对周源山矿2111工作面直接推过断层及冲蚀体时处理方法的分析研究，提出了回采工作面遇地质变化时，确定处理方法的主要参数是绝对破矸量（绝对破矸量是工作面向前推进一米时的破矸量）和相对破矸量（相对破矸量是绝对破矸量与工作面向前推进一米时的产煤的百分比），处理方法确定后，为保证采煤的安全及煤炭质量，必须采取有力措施。

关键词：地质变化、绝对破矸量、相对破矸量、对策
煤矿在采煤生产过程中，有些地质因素的影响具有普遍性和经常性，例如，地质构造的影响、煤层厚度变化的影响等，如何对这些地质变化因素影响进行处理，这是煤矿现场企业管理者经常遇到的问题，处理方法的得当与否及采取的措施是否有力，将直接影响煤矿生产的安全和企业经济效益，本文以周源山矿2111采煤工作面遇断层及冲蚀体时所采取的处理方法及管理措施进行全面的分析、研究和探讨。

一、工程概况
2111工作面为21采区一槽的第一个工作面，是一个高档普采工作面，其北至工业广场煤柱线，南至煤层尖灭可采线，上邻11111工作面采空区（工作面内段上至煤层尖灭可采线），下
到-410米水平，该面揭露大小断层31条，其中对采煤影响较大的有6条，影响工作面布置的有4条，将工作面分成内、中、外三大块。

煤层顶底板岩性为：直接顶为中~粗砂岩，底部常含细砾，厚平均为9米；直接底为砂质泥岩，厚平均为6.2米。

煤层为半亮型优质煤，平均厚1.8米，工作面局部受冲蚀体影响，冲蚀体主要分布在工作面内段靠近一煤尖灭带的附近，一般为走向延伸，其形状，平面看为长椭圆状，剖面看常为下弦弧状或不规则状。

冲蚀体岩性为细~中粒砂岩。

二、2111工作面直接推过冲蚀体及工作面直接推过走向断层㈠、2111工作面直接推过冲蚀体
2111工作面内段受地质条件的影响，主要有两个冲蚀体，均把为层冲蚀变薄，为此提出了二种处理方案，一是超前破矸采面直接推过冲蚀体，二是采取探巷，探明冲蚀体的具体影响范围，再补掘巷道绕过冲蚀体。

为了在这两种方案中选取一种方案，我们对这两种方案进行了综合分析比较，比较如下：
1、直接推过冲蚀体采煤方案优缺点为
在实际生产过程中采取了直接推过冲蚀体采煤。

优点：
①、能保证采一队工件面的正常接替，这是主观上的需要。

如果要补掘巷道再采煤，采一队将面临有一个月无处采煤的局
面，将直接影响企业的经济效益。

②、使整个工件面长度达到１５０米，有利于工作面实行高产高效。

③、少丢煤，提高资源回收率，可提高企业的经济效益，并可延长矿井的服务年限。

直接推过比绕过冲蚀体及断层多回收下三角为5616吨。

按每吨煤可得利润20元计算，多回收煤炭5616吨可获利润112320元
④、减少掘进巷道，降低万吨掘进率。

直接推过比绕过冲蚀体及断层少掘巷道110米，按每米巷道费用200元计算，节约资金22000元。

③、经过上面③④两项计算分析表明，2111工作面直接推过冲蚀体及断层与绕过冲蚀及断层相比可多获经济效益最少也有13万元。

缺点：
①采煤的同时增加了破矸工序，使采煤管理增加了复杂程度。

②工件面向前推进可靠性低。

③可能影响煤质。

2、绕过冲蚀体采煤方案优缺点为
优点：
①、工件面向前推进可靠性高。

②、采煤过程管理相对较简单。

③、能保证煤质。

缺点：
①不能保证采一队工件面的正常接替。

②缩短工件面长度。

③丢掉了冲蚀体以下的煤炭。

④增加掘进巷道率。

3、方案的确定及对策
从上述比较中，可以看出，从主观上看，只有采取工作面直接推过冲蚀体采煤方案，才能保证采一队工件面的正常接替；从客观上看，企业的主要目标是企业价值的最大化，即成本最小，利润最大，从上述比较可以看出2111工作面直接推过冲蚀体与绕过冲蚀相比可多获经济效益最少也有13万元。

因此，我们在实际生产过程中采取了直接推过冲蚀体采煤。

当然，直接推过冲蚀体采煤方案也存在一些困难，但是，这些困难是可以通过加强管理得到解决。

2111工作面直接推过冲蚀体采煤方案确定后，要使生产能顺利进行、保证煤质、保证安全，关键是加强现场管理，并组建一支精干的破矸队伍，其具体对策如下：
①、破冲蚀体由掘进队安排２～５人与回采队２人配合破矸，并指定一人现场具体负责。

②、破矸时间安排在回采队的整修班进行。

③、每班超前破矸1.6~1.8米,保证每大班采二排煤能顺利通过冲蚀体。

④、超前的高度为1.5米，保证机组能顺利通过。

⑤、要加强放炮管理，由于破矸与工作面放顶为平行作业，放炮岗哨必须由破矸班的现场负责人亲自布置。

⑥、要协调好破矸工作与回采队整修工作的关系，现场由回采队整修班的值班队长协调。

⑦、为防止大矸石从机组下通过，造成机组调道等，每班机组要在超前破矸段上方15以上交班。

⑧、落下的矸石必须尽可能全部攉到老塘或砌矸石垛，以保证煤质。

⑨、要保证工作面人行道畅通，矸石不得攉在人行道。

⑩、超前段攉煤、移溜前必须检查顶板情况，松动矸石必须及时找掉，松动、倒下的支柱及时补打好。

⑾、超前段放顶前必须清理好退路，保证退路的畅通。

⑿、每班破矸工作结束前，要由回采队整修班的值班队长进行验收。

4、对2111工作面直接推过冲蚀体采煤效果的分析
2111工作面推过冲蚀体采煤产量、灰份、含矸量统计表
从表中可以看出,工作面虽受冲蚀体的影响,但其几大考核指标均达到了要求,说明2111工作面直接推过冲蚀体采煤方案是可行的,也说明现场生产中所采取的对策是有力的。

㈡、2111工作面直接推过走向断层
当2111工作面内段采煤完毕，进入2111工作面中段采煤，工作面中部遇一走向断层，其落差达3米，把煤层断死，遇到这种情况，过去一般是采取补掘压上压下巷道把工作面分成上下工作面，然而当时我们根据2111工作面内段直接推过冲蚀体的经验成果，并对其进行了内在因素（绝对破矸量、相对破矸量）的分析与研究。

1、对2111工作面内段直接推过冲蚀体统计分析（祥见统计分析表）。

2、相对破矸量与日平均产量的相关分析。

从此相关图可以看出，日平均产量与相对破矸量具有明显的负相关，且当相对破矸量小于4%时，对工作面产量影响很小。

3、绝对破矸量与工作面正规循环率的相关分析。

从此相关图可以看出，工作面的正规循环率与绝对破矸量具有明显的负相关，且当绝对破矸量小于10立方米时，对工作面产量影响不大。

4、相对破矸量与日平均产量的相关系数及绝对破矸量与工作面正规循环率的相关系数的计算与分析。

根据统计学原理，可以整理出正规循环率（X
）与绝对破矸
量（Y ）的相关数据如下：
正规循环率（X ）与绝对破矸量（Y ）
x y f xf yf xy xyf x2
x2f y2 y2f 60 17.3 6.0 360 104 1038 6228 3600
21600 299 1796 62 19.1 7.0 434 134 **** **** 3844
26908 365 2554 71 14.0 4.0 284 56 994 3976 5041
20164 196 784 69 15.2 5.0 345 76 1049 5244 4761
23805 231 1155 43 18.7 6.0 258 112 804 4825 1849
11094 350 2098 66 12.1 7.0 462 85 799 5590 4356
30492 146 1025 76 13.1 6.0 456 79 996 5974 5776
34656 172 1030 88 9.4 8.0 704 75 827 6618 7744
61952 88 707 76 10.3 7.0 532 72 783 5480 5776
40432 106 743 81 9.7 3.0 243 29 786 2357 6561
19683 94 282 ∑ 59.0 4078 821 9259 54580 49308 290786 2047 12173
根据上表数据及统计学原理中相关原理可以计算下列数据： X=∑∑f xf =594078=65.2Y=∑∑f yf =599259
=12.8 Xy=∑
∑f xyf =5954580=823.4 X 2=∑∑
f f x 2=59290786=445.5 Y 2=∑
∑f f y 2=5912173=181 R =]2)(2][2)(2[y y x x xy
xy ---=-0.86
即得相对破矸量与日平均产量的相关系数为-0.86，具有显著的相关关系；同理可得绝对破矸量与工作面正规循环率的相关系数-0.89, 也具有显著的相关关系。

经过计算2111工作面直接推过走向断层其绝对破矸量比内段直接推过冲蚀体的绝对破矸量还小，因此，实际生产过程中采取同样的办法——超前破矸，工作面直接推过断层的方法，也同样采取了相应的管理对策，工作面顺利地通过了此断层。

三、提高综合破矸能力量保证工作面直接推过地质变化带的关键
从上述分析研究，可知回采工件面日平均产量与相对破矸量有明显的负相关，其相关系数为-0.86；工作面正规循环率与相对破矸量也有明显的负相关，其相关系数为-0.86。

且从破矸的前后对比可以看出提高综合破矸能力量保证工作面直接推过地质变化带的关键。

周源山矿2111工作面直接推过冲蚀体及工作面直接推过走向断层实践表明，随着综合破矸能力量的提高，破矸工作对采面采煤的影响得到了一定的控制。

综合破矸能力量的提高主要有下列途径。

㈠、管理人员要经常深入破矸现场了解情况，解决实际问题，对破矸工作要经常进行分析与研究，为以后的破矸工作提供理论依据。

㈡、提高破矸队伍人员的素质，如果今后有大量的长时间的破矸工程，有必要组建一支专门的破矸队伍，并对其进行必
要的理论知识的专门学习。

㈢、完善破矸设施，根据实际情况在工作面风巷、运道保留风水管路，在设有区段煤仓，且煤仓下面是机轨合一巷道时，可对斗门进行改进（运矸时斗门向轨道侧放矸至矿车）或设置双斗门等。

四、结论
总之，当回采工作面遇地质变化时，首先根据实际情况经过分析，计算出相对破矸量和绝对破矸量，然后，可根据计算出来的破矸量与本单位的综合破矸能力进行比较而确定其处理方案。

条件适可时，回采工作面直接推过地质变化带，只要加强现场管理和采取相应的管理对策，可提高煤炭资源的回收率，降低万吨掘进率，并可提高经济效益。