综采工作面快速过断层方法浅析

综采工作面快速过断层方法浅析

发表时间：2018-10-15T10:02:01.867Z 来源：《知识-力量》2018年10月下作者：雷修强

[导读] 目前国内综采工作面过断层的方法已基本成熟，既实现了矿井的连续回采，又保证了现场安全管理，但整体效率依然不高，仍制约着煤矿的安全高效生产。

（安徽皖北煤电集团公司任楼煤矿，安徽淮北 235000）

摘要：目前国内综采工作面过断层的方法已基本成熟，既实现了矿井的连续回采，又保证了现场安全管理，但整体效率依然不高，仍制约着煤矿的安全高效生产。针对现场存在的实际问题，煤矿企业还要不断的创新提出新的解决问题。

关键词：综采面；过断层；分析

在工作面掘进和回采过程中不可避免会遇到不同的断层，如何选择过断层方法取决于断层状态参数、煤层厚度、工作面围岩物理特性及综掘和综采工艺等，针对不同的断层应根据实际选择合理的过断层方法。

一、我国综采面过断层技术的现状分析

在我国，大多数地区都处在地质条件比较复杂的位置。因此在采煤过程中经常会出现断层的问题，从而对矿井的回采接续产生重要的影响。为了保障煤矿的正常运行及矿井的安全。我国一般采用过断层连续回采技术。过断层方法主要包括调斜工作面法、平推硬过法、调整采高法、放震动炮法、导硐法以及综合法等。但是无论是哪种方法，断层问题始终得不到有效解决，给煤矿现场埋下许多安全隐患。同时也使设备严重损坏，导致施工质量得不到提高，工作效率不高，煤炭质量较低。

二、综采工作面过断层方法分析

综采工作面通过断层的方法，取决于断层的落差、煤层的厚度、综采设备的最小工作高度、断层处的岩石硬度、综采工作面推进的方向及煤层的倾角，煤层的断失方向，断层与工作面的交角等。

当断层落差小于煤层厚度和综采设备的最小工作高度之差，综采工作面过断层时，除加强工作面支护外不必采取其它措施；而当断层落差大于煤层厚度，核算工作面硬过不经济时，一般是另掘开切眼，工作面进行小搬家，如果断层距盘区边界或工作面停采线不远时，综采工作面就直接躲过断层，剩余煤炭可布置炮采工作面回收。对断层落差较大且工作面又必须通过时，可采用放震动炮、导硐，或者改造采煤机行走部等方法通过。

2.1调整采高法

该方法一般适用条件是断层落差较小，且断层上下盘接触之间煤层的厚度大于或等于液压支架的下限通过高度。当煤层高度大于设备允许最小煤层高度时，先估算出工作面距断层前方所需要的过渡段，通过调整割煤高度来通过断层。这种方法有利于降低煤质含矸率、可以减少截齿的消耗量，保证机组正常运行，但需留底煤，煤损较大。

2.2平推硬过法

该方法又称采煤机强行截割围岩法。适用于断层落差较小，且顶板、底板岩石较为脆软（如泥岩）的工作面。当煤层高度小于设备允许最小煤层高度时，且工作面顶底板围岩比较松软，在距断层位置5m时，采取挑顶或卧底使采煤机截割围岩强行通过断层，缓慢上山或下山推运输机、拉移支架，然后强行通过断层。

2.3调斜工作面法

该方法一般适用于断层落差较大，且斜交角较小的斜交断层工作面。当断层落差大于或等于采高的条件下，综采工作面与断层走向小角度斜交时，通过工作面调斜，使工作面调至和断层走向平行，减少断层处煤炭损失。

2.4放震动炮的方法

放震动炮的方法又称放炮挑顶起底的方法，也就是以迎的手段针对断层，借助采煤机卧底或挑顶，对围岩进行截割，强制性地过断层。在底板或顶板岩石比较坚硬和较大断层落差的地方非常适宜应用放震动炮的方法。在装置容许的最小煤层高度大于煤层高度的情况下，工作面底板和顶板的岩石都比较坚硬、采煤机滚筒难以割动时，能够借助放震动炮起底或挑顶法。在顺着工作面移动的方向，过断层后的工作面直接底板高于过断层前的工作面直接底板，应用挑顶法过断层比较适宜。在顺着工作面移动的方向，过断层后的工作面直接底板低于过断层前工作面直接底板，能够借助起底法或挑顶法通过断层。不管是起底或挑顶，务必确保装置容许的最小煤层高度小于或等于起底或挑顶区域的工作面高度。

2.5导硐法

导硐法又被称为断层探巷法。它主要是在断层的上端或下端对岩石巷道进行挖掘，先挖掘出断层的岩石，再进行支护，从而使断层成为过空巷。这样不仅可以减少采煤工作面岩石截割量，还可以加快回采工作面的推进步伐。导硐掘进的长度为断层的实际落差变小直到设备能够通过断层为止。

三、过断层安全技术措施

3.1掘进过断层安全措施

掘进工作面冒顶事故率约占煤矿总事故的40％，而掘进顶板事故又常出现在多断层等地质构造带，故采取合理的安全技术措施是保证掘进工作顺利的重要保证。

a）严格遵循敲帮问顶制度，安排专人找出危石悬矸，并进行技术处理；b）认真研究断层的产状特征，根据掘进实际选择合理的过断层方法，避免围岩暴漏时间过长，及时采取临时支护措施；

C）根据掘进施工工艺和过断层方法，同时充分考虑煤岩体物理特征。选择合理支护方式，严禁空顶作业，掘进后及时进行支护；d）在过断层时，密切注意瓦斯、顶板水的情况。当瓦斯超过1％时，立即停止作业，撤出掘进头并上报调度室；当出现突水征兆时，汇报调度室，发出警报，撤出受威胁区域人员；e）当采用钻眼爆破时，根据断面合理确定爆破参数，严防爆破造成顶板破碎和冒漏，同时加大支护密度，提高顶板围岩的整体性和稳定性；f）明确发生火灾、水灾时的避灾路线。

3.2回采过断层安全措施

开采实践表明，回采时过断层需采取的安全措施有：a）适当调整工作面方位，增大工作面与断层的夹角，但需考虑到夹角增大会造成

工作面采长的变化，故应根据工作面布置情况和开采实际合理确定工作面方位嗍；b）当工作面岩性较软时，尽可能地利用采煤机破岩，一方面可降低工作面爆破时产生的安全隐患，另一方面可避免钻眼、爆破所消耗的时间。在采用采煤机破岩时要适当减少截深，放慢牵引速度，避免采煤机过负荷运行；c）过断层时适当降低采高，尽量在不割岩的情况下加快推进速度，避免顶板和煤壁因长时间暴露引起的冒顶和片帮阻滞生产作业，同时保证支架有足够的伸缩量，避免出现死架现象；d）在遇到断层破碎带时，提前采用铺网、锚杆、注射化学加固剂等手段提高顶板强度和完整性，严防顶板出现冒漏而威胁设备和人员安全；支架及时打开闭帮板，既可防止煤壁片帮，又能对顶板形成一定程度的维护；e）割煤、破岩后及时进行“擦顶带压”式拉架，若一旦出现空顶采用圆木进行填充和背实嘲。

四、综采工作面快速过断层的建议

根据综采工作面场地面临的实际情况，提出下面的一些建议：a）大力倡导与推广应用新装置、新材料、新技术，比如借助速凝材料对断层破碎带进行注浆加固，以使破碎岩体的可靠性与整体性增强，进而有效地处理断层破碎带冒顶和片帮的情况同；b）强化改造和更新装置，以使采煤机截割截齿硬度增强，且对液压支架进行改进，以使装置对破碎顶板与通过断层的适应性增强；c）强化勘探井田区域的地质工作，对断层的制约范围进行有效地把握，在设计矿井采掘时尽可能地避开断层，在难以避开断层的情况下，需要制定有效的安全技术策略和方法，保障综采工作面能够迅速、安全地过断层。

结语：

综采工作面安全地通过断层使综采搬家倒面和安装的次数减少，防止了装置与时间的浪费，并且使采掘接替矛盾缓解，与此同时，断层煤柱得以回收，使矿井的采出效率大大地提高，减少了采掘煤炭资源的费用，这有利于企业经济的增长和发展，有利于为新兴煤矿的生产接替减少时间，实现了理想的社会效益及经济效益。

参考文献

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