煤矿综采工作面过地质构造带安全措施

试论煤矿综采工作面过地质构造带的安全措施
【摘要】：在综采工作面推进过程中，时常会遇到大小不同的地质构造变化断层带。

为保证顺利通过该地质构造，杜绝漏冒顶事故的发生，确保安全生产，在综采采区和工作面设计时，应尽量探明断层的数量、要素及其对综采生产的影响程度，采取相应对策妥善处理。

【关键词】：煤矿工作面过构造措施
一、工作面过断层的方法：
1、搬家跳采
当工作面中部、端部遇落差较大、走向较长的垂直断层或斜交断层时，为躲过断层影响区，可在工作面前方重新掘开切眼，工作面设备搬迁到新切眼后断续向前推进。

2、开掘绕巷
当工作面端部遇到难以通过的断层时，在探明断层影响范围后开掘绕道缩短工作面长度，甩掉断层影响区。

3、放弃综采
当综采工作面设计因断层等地质构造影响难以实现综采，或综采工作面开采过程中发现难以通过的断层时，可以放弃用综采开采，改用其他方法开采。

4、直接硬过
当断层落差小于采高的2/3，断层影响范围小于30m，断层处围岩的硬度系数f﹤10时，工作面可以直接通过断层。

二、综采工作面过断层措施：
综采工作面通过断层时，由于断层处岩石破碎，很容易造成工作面冒顶。

在处理断层处岩石时，如果方法不当容易损坏液压支架、采煤机、刮板输送机。

为了防止过断层时发生上述事故，应采取下列技术安全措施。

1、调整工作面与断层线的夹角
如果工作面与断层线互相平行或夹角小，则断层在工作面的暴露范围大，顶板难以维护；工作面与断层线夹角大，则通过断层带的时间长，但暴露面积小，顶板易维护。

为了使断层与工作面交叉面积尽量小，有时可在通过断层前预先调整工作面，使其与断层保持一定夹角。

一般认为，对于中等稳定以上顶板，工作面与断层线夹角以20°-30°为宜；对于不稳定顶板，工作面与断层线夹角可调到30°-45°。

但这将使工作面长度加长，也给生产带来不利影响或增加了三角煤损失。

采用这种方法时，应根据具体条件将诸因素综合考虑，
选定一个较好方案。

2、处理断层处的岩石
当断层岩石硬度系数f﹤4时，可用采煤机直接截割，但采煤机牵引速度应控制在2-3m/min。

当断层岩石硬度系数f>4时，则采用打浅眼、少装药、放小炮的爆破方法预先挑顶或挖底。

打眼时要选择好炮眼的位置和角度，爆破时要在支架前悬挂挡矸胶带，必要时还需在柱外面套上胶皮防护筒。

根据工作面实际情况分析，尽可能
不采用爆破方法，而是用风镐来处理断层处的岩石。

3、液压支架通过断层措施
过断层时，液压支架要下俯斜或上仰斜移动，俯斜或仰斜的角度以10°-12°为宜，最大不要超过15°-16°。

如果断层处煤层在工作面推进方向的上方，则用截割方法逐步割顶或割底；岩石硬时用爆破的方法挑顶或挖底，使支架按选定的仰斜坡度逐步通过断层。

如果断层在工作面推进方向的下方，则可用截割或爆破的方法挖底，尽量不要挑顶，使支架按选定的俯斜坡度通过断层。

4、断层处顶板控制
⑴在断层区域内移架的措施：①采用隔一架移一架的移架方式；
②随采煤机前滚筒割煤立即移架；③掩护式或支撑掩护式液压支架可采用带压擦顶前移，不得降柱太多，尽量减少顶板松动。

⑵超前打锚杆锚固顶板，打木锚杆锚固煤壁，防止煤壁片帮。

⑶为防止冒顶和处理冒顶，要控制顶板暴露面积不要过大，支架要超前支护。

如果不能超前支护，要在支架前方架抬棚，抬棚上用两梁接顶，抬棚用两柱支撑。

移架时可先移中间的支架，用前探梁托住抬棚，再分别拉两边的支架。

处理冒顶时，在冒顶处的两端冒高较低，从架棚比较安全的地方往中间逐步架超前棚和超前梁，棚架上垛木垛接顶。

⑷采用锚杆或化学加固方法加固破碎顶板。

三、加固顶板过断层
工作面通过断层时，对于破碎顶板可采用加固顶板的方法维护。

加固顶板可采用锚杆加固或化学加固。

锚杆加固是用锚杆将顶板锚固，锚杆的间距、仰角及深度等参数需根据具体情况确定。

在过断层时，为防止片帮，可采用打压缩木锚杆的办法来加固煤壁。

化学加固利用若干化学药剂配制混合后，通过钻孔压注及渗入顶板裂隙，利用短时间内体积大量膨胀的原理而固结顶板。

四、放松动炮方法过断层
如工作面遇有岩石硬度较大煤机截割困难时，割煤前在全岩段先松动放炮然后再截割通过。

1、在过断层前，用废旧皮带包裹立柱，立柱前吊挂皮带保护支架所有的管路，防止放炮崩坏管路及立柱，同时对上禺角的监测探头及缆线遮挡保护。

2、打眼、放炮前必须编制专门的安全措施，其余仍按本措施规定执行。

3、炮眼打好后开始装药放炮，由施工队组负责人通知带班班长，撤出采面所有人员，由当班电工停止工作面及回风巷全部的电源并挂牌闭锁。

4、引药的制作、装药、爆破以及火工品的管理等一系列工作施工队组必须执行《煤矿安全规程》第315～342条的规定。

5、火工品的保管必须是炮工亲自担任，在炮工的监督下安全摆放火药，严禁乱扔乱放，爆炸材料必须放在顶板完好、支架完整，避开机械、电气设备的地点。

6、放炮严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。

7、放炮时检查工作面的所有人员是否撤完并由带班长指派专人在指定位置设岗警戒，设岗人员没有接到撤岗命令严禁私自离岗、撤岗。

8、放完炮等炮烟吹散后安检员、瓦检员、放炮员和班长间隔15分钟进入采面探查，发现安全隐患及时处理。

9、放完炮后安检员、瓦检员、放炮员和班长详细对放炮作业地点进行探查，检查安全后，带班班长组织各工种进入岗位组织生产。

10、施工队组认真检查，残爆、拒爆的炮眼，及时安全处理，按照《煤矿安全规程》中有关拒爆、残爆炮眼处理的有关规定执行。

11、松动放炮时对煤尘必须加强监控管理。

12、综采队负责工作面的撒水灭尘。

利用架间喷雾在放炮前后对工作面撒水灭尘。

13、放炮前放炮人员发现吊挂的皮带掉下，应及时挂起，防止损坏支架。

14、瓦检员对工作面、放炮地点、回风风流中的有害气体检查，瓦斯浓度超过1%、co2浓度超过1.5%或回风风流中瓦斯浓度超过1%时必须停止放炮，采取措施处理。

五、工作面过构造注意事项
（一）割煤前的准备
1、割煤前先仔细检查煤机的各连接部位的紧固螺栓和连接块是否完好，是否连接紧固。

2、检查煤机滚筒上的截齿齿座是否变形掉落，检查截齿的磨损
情况并更换磨损严重的截齿。

3、更换截齿时，煤机司机首先把煤机停在顶板完好，煤壁无片帮处，煤机滚筒升到合适位置，通知电工停电闭锁采煤机、刮板机的开关，执行挂牌“有人工作、禁止送电”及“谁停电、谁复电”规定关，停电后煤机司机断开隔离开关，再拉开离合器，检查周围环境安全后开始更换截齿。

4、每班更换下的截齿，装袋回收地面库房，不准随处乱扔乱放。

5、检查煤机的油脂和各转动部位的润滑情况。

6、在试运转时，听煤机各转动部位的响声是否正常。

7、割煤前及时清理大块矸石及架内和加高槽的碎石，保证开机不损坏设备、电缆。

（二）割煤时的注意事项
1、过岩石段煤机司机掌握好牵引速度，防止煤机过负荷工作损坏煤机。

2、截割全岩段随时注意煤机的转动部位的温度、响声是否正常，发现异常立即停机检查，发生事故并及时处理。

3、煤机插刀必须错开全岩段，距离全岩段至少15m，给放炮留有不损坏煤机的安全空间。

4、在没有放松动炮截割全岩段时发现以下情况立即停机，不能强行过岩石损坏煤机，如强行过损坏设备对当班重罚，及时汇报现场情况，组织对全岩段进行松动放炮：
5、采取松动放炮后割煤，剩余已松动岩石厚度不足一个截深时
必须停机，重新进行松动放炮。

6、采取松动放炮后割煤，割煤前必须检查有无残爆、拒爆炮眼，如果有必须先处理残爆、拒爆炮眼然后在割煤。

7、每次全岩段截割完后必须停机按割煤前准备的程序对煤机、溜子进行全面的检查。