大采高綜采工作面過斷層采煤技術探討

【摘 要】隨著我國經濟的發展以及社會的快速建設，煤礦資源的開采力度越來越大。資源節約型發展模式的基本要求是提升資源的利用率，依靠先進的技術實現煤礦開采的可持續發展。大采高綜采是厚煤層開采技術的重要內容，在過斷層采煤中有很多要注意的問題。本文在實踐的基礎上對大采高綜采工作面過斷層采煤技術中的相關問題進行了詳細的探討。

【關鍵詞】大采高綜采；過斷層；支護

科學技術的進步為各種行業的發展帶來了很大的支持，同時企業必須進行大力的技術改進來適應社會的發展，提升自身的核心競爭力，進而獲得經濟效益和社會效益的雙豐收。煤炭業是我國傳統的支柱性產業，在現代社會的發展中也具有極為重要的意義。大采高綜采技術的應用大力提升了煤炭企業的工作效率和質量，本文綜合分析了綜采工作面過斷層技術，以期為煤炭企業的健康發展提供參考。

1 大采高綜采工作面過斷層采煤技術概述

在進行采煤作業時，地質構造能夠對采煤進度產生重要的影響，其中斷層就是地質危害之一。斷層是地殼巖層發生相對移動引起的地質構造變化，主要是由于巖層在受到不均勻應力時達到一定限度未發生破裂。在進行采煤可行性分析時，要非常注重“斷層密度”的測量，斷層情況的發生能夠改變工作面頂板和地板的壓力規律，相應地增加了采煤的難度。

為了應對地質斷層給采煤工作造成的影響，必須加強大采高綜采技術的改進。工作面開采進行之后，整體煤層結構和煤質狀況都會隨著斷層情況的變化而改變，一般而言，采高越大，其冒落度也就越大。如果出現采高過大狀況，垮落巖石很難填滿采空區，因此在巖層下方會出現空間區，一旦出現折斷，頂巖梁就會失衡，從而造成較為嚴重的周期性壓力。在實際作業中經常會遇到大規模大數量的小斷層，這種情況的發生通常是煤層發生位置錯亂，最終導致頂板冒落、端面距增加現象。在應對這些問題時，運用錨桿和錨索結合的方式進行工作面的支護，大采高綜采技術工作面可以有效實現這種目的。但是目前在大采高綜采過斷層中仍需要注意局部冒頂以及煤壁片幫現象的發生。

2 大采高綜采工作面過斷層技術作業方法

2.1 技術要求

為了降低破巖工作量，在進行工作面斷層作業時，可以應用上盤挑頂，下盤拉底的方式進行。在實際進行破巖時，要對斷層落差進行準確的測量，并對巖層的硬度進行分析，根據分析結果實施機械切割破巖或者施行爆破方式破巖。如果采取爆破方式，在打眼作業時要控制好打眼防震動炮，運用采煤機掃巖方法進行爆破。

根據煤層情況設計設備允許范圍內的最小采高量。大采高過斷層會影響區域范圍，如果設計采高過低就會造成死架現象，對于采煤機通行也會產生極大地阻礙。因此，一般設計500mm的安全高度。

在進行過斷層操作時，要嚴格控制刮板機拉運傾角以及拉運方向，確保刮板機能夠平緩地進行過渡。如果設計存在偏差致使拉運傾角過大，就會使采煤機的正常運行產生困難，如果在工作面中出現大幅度的起伏現象，也會使刮板機運行受阻，影響采面生產。

一般情況下，工作面過斷層受到斷層影響的仰俯狀況要視頂板變化而定，而這種變化必須結合工作面的其他段頂板變化情況，根據實際及時進行調整，保證頂板變化前后的協調性。如果難以保證這種有效調整，就會使拉底或者調整出現嚴重偏差，進而增加了用于破巖的成本。

工作面過斷層要進行充分的支護以及接頂處理，使支撐力能夠達到作業要求，嚴防頂板出現冒頂狀況。如果斷層頂板受到外力影響產生碎裂，能夠極大增加冒頂的發生率，因此在破碎帶進行爆破前，需要在綜采工作面壁采用錨桿錨索或高分子材料進行鞏固支護。如果前期沒有達到技術要求而出現冒頂事故，這時就要采取高分子材料充填加固或錨桿索加強支護，防止冒頂范圍及冒落程度進一步擴大。

大采高綜采工作面斷層炮眼設計要滿足以下要求，首先要依據巖層厚度對炮眼設計進行綜合衡量，如果進行破巖處理時，厚度在0.8cm以下，要選用單排炮眼布局方式；如果厚度在1.5m以上，擇采取雙排炮眼布局方式。若上盤頂眼和頂板的落差在0.2m水平，同樣小盤距離底板的落差也是0.2m水平，則選取水平0.8m，垂距0.8的炮眼間距，并注意保持炮眼口與機頭或者機尾擺角在10°左右。

此外注意保證打一茬眼，割一刀煤，嚴禁出現打滿桿現象，進而造成空頂出現大規模冒頂現象的發生。要視采煤工作面具體情況進行炮眼裝藥量的確定，正常放炮作業時可以按照1卷/眼的標準進行裝藥，裝藥方式采用正向裝藥結構，要盡量減少放炮時間，避免出現拋渣現象，如果不能降低拋渣度，就有可能使支架設備受到大幅度的破壞。

放炮時設置3m為一個爆破段，完成放炮后要及時將護幫板打出，并保持其后端間距在340mm以上。實施放炮前要進一步加強支護力度和相應的保護措施，停止乳化液泵供液，在實施放炮后，對支架閾組、管線做好完善的檢查，看爆破拋出的巖石是否打到升降位置，如果出現這種情況，就要進行恢復，然后才能進行供液支護，從而有效避免放炮引起的支架漏頂。

2.2 注意事項

在過斷層過程中，要切實保證支架的完好，嚴防自動卸載現象的發生，如果不進行這方面的控制將很有可能造成頂板失控事故。采煤機進行割煤作業后，要進行及時的拉架并將護幫板打出。

要保證大采高工作面刮板輸送機的傾角緩和，防止出現刮板機急彎現象，以保證刮板機的正常運行。

要充分重視斷層帶頂板破碎段的錨桿錨索聯合支護、高分子材料對煤巖進行固結等措施。做好這些措施能夠有效保證對頂板和煤壁的控制，進而預防煤壁片幫可能大采高綜采工作面過斷層采煤技術探討出現的問題或者由于煤壁片幫的原因引發的冒頂事故，促使采煤工作的順利進行。

3 結論

隨著社會對采煤技術的要求不斷提升，技術含量高的技術將會得到更大范圍的應用，以促進產業的升級和生產方式的變更。對大采高綜采技術進行適應性改進并將其運用于實際作業中將是提升出煤率的重要發展方向。但是煤礦開采應對的問題較為復雜，并且涉及到較多的安全性問題，因此采用科學合理的采煤布局降低斷層產生的影響，并進行客觀的評估，制定應對措施，能夠大大加強煤礦企業的經濟效益和社會效益，進而實現煤礦產業的可持續發展。

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