綜采工作面快速過斷層方法淺析

劉中華 高毫

摘 要：為促進綜采工作面快速、安全通過斷層，本文介紹了綜采工作面過斷層的主要方法：調整采高法、挑頂臥底法。分析了這些方法的適應性與具體應用，總結了綜采工作面快速過斷層的主要安全技術措施，以期對相關工作者能有所助益。

關鍵詞：綜采工作面；過斷層；方法；措施

斷層帶通常地質條件復雜，頂板破碎，導水裂隙較多，斷層的存在一方面會影響順利回采，另一方面斷層帶周圍易積聚瓦斯氣體，給煤礦安全生產埋下隱患。通常，綜采工作面是否能順利通過斷層，不僅受斷層本身落差、傾向以及傾角影響，同時還跟煤層賦存情況、選用的生產工藝、綜采設備等有關。一般斷層落差越小，產生的影響范圍也會變小，也就越不容易影響綜采工作面生產。下面我們就簡單介紹幾種綜采工作面快速過斷層的方法。

1 綜采工作面快速過斷層法

1.1 調整采高法過斷層

此方法主要是通過科學、合理的控制采煤高度與按實際生產條件來調整液壓支架高度來使綜采工作面通過斷層。調整采高過斷層法較適應于通過小落差斷層，但斷層上盤煤與下盤煤間距，應能確保支架順利通過。我們現以某小斷層為例，詳細闡述一下應用調整采高法如何過斷層。具體如圖1所示。

結合圖1我們可以看出，若讓綜采工作面從右方過此斷層，需漸漸上臺工作面，同時應把實際采高與所用支架降低，采用留底煤法過斷層；若讓綜采工作面從圖中左側通過斷層，需逐漸降低工作面采高，并謹防過斷層線時發生割頂，進行留頂煤過斷層。在綜采工作面過斷層過程中，所需支架的高度主要受斷層參數影響。仔細觀察圖1我們可知，所用支架下限通過高度量主要為支架設計下限高度、斷層落差以及不可遇見情況下的富余量之和。調整采高法過斷層具有操作簡單、可持續生產、無需額外工作量等優點，同時應用該方法過斷層，可使原煤含矸量大幅降低，可提高煤質，減弱煤機零部件磨損度，更好的確保機組性能，但該方法在實際應用中也易受到一些限制，如斷層上盤煤與下盤煤間距等。

1.2 挑頂臥底法過斷層

在實際生產中，若工作面向前推進的過程中遇到的斷層落差較大時，當不易直接過斷層時，可想方設法避開該斷層另掘巷道進行繞行通過。若實在無法繞行斷層，必須直接硬過斷層時，可采用挑頂臥底法過斷層。該方法主要是應用煤機截割頂板巖層與底板巖層，或先進行松動爆破后再用煤機對頂板與底板進行截割，最終通過斷層，下圖2為挑頂臥底法過斷層示意圖。

當待通過斷層上盤煤與下盤煤間距比所用液壓支架通行下限還小時，調整采高也不能順利通過的情況下，應充分結合頂底板巖性采用挑頂臥底法通過。

若待通過斷層頂底板巖性為泥巖或破碎砂質泥巖時，用煤機直接挑頂或臥底便可通過，但應科學、合理的控制挑頂臥底高度，若挑頂臥底量過大，易使煤機超負荷運行，會嚴重磨損煤機組件，若挑頂臥底量過小，可能會影響采面順利通過。

若斷層頂板與底板巖性堅硬時，使用采煤機直接截割很容易損壞采煤機，同時截割效果也不會很明顯，這時應進行必要的超前處理，如可用深孔松動爆破技術先松動巖石，把巖石松動后再采用煤機截割破巖，這樣截割效果會比較好，同時也不會嚴重磨損采煤機。

挑頂臥底過斷層法在實際生產中應用較多，通常效果也較好。但值得注意的是，當斷層頂底都為堅硬巖石時，進行事先預處理時，選用的爆破參數必須科學、合理，這樣不但能確保實際爆破質量，有效降低后續采煤機破巖阻力，而且更有利于控制管理工作面頂板。

2 過斷層安全技術措施

1）強化頂板支護，確保支護質量。當頂板破碎較嚴重時，可用化學注漿法加固頂板，對于較易片幫，易冒漏地帶，可采用超前拉架的方式進行移架，還可前探錨桿進行超前控制頂板。

2）應加快工作面推進速度，有效縮短空頂時間。由于隨著空頂時間的變長，煤壁暴露時間也會增長，這樣也就更易引發頂板與煤壁片幫，對此可借助加快工作面推進速度，來縮短頂板、煤壁暴露時間，來更好的防治頂板掉落與煤壁片幫。

3）應重視探測斷層構造帶，充分了解待過斷層地質情況、影響范圍、產狀等，根據了解情況選擇合適的方法過斷層。

4）合理選用爆破參數。當需要進行松動爆破作業時，應依據斷層實際情況，科學、合理的選用爆破參數。爆破預期松動圍巖應足夠，同時不應增加頂板支護難度，影響支護質量。

5）應重視工作面礦壓觀測，充分了解工作面過斷層時工作面礦壓分布，借助礦壓規律，超前支護斷層周圍頂板。

6）應謹防水害、瓦斯影響工作面過斷層。對于一些高瓦斯，易發生水害的礦井，在工作面過斷層時，應事先把預先排險工作做好，如修建專門疏水通道，及時抽放瓦斯氣體等。

3 結語

總之，斷層是綜采工作面回采時，經常遇到的地質構造，工作面要想實現順利回采，必須能快速、安全的過斷層。在綜采工作面過斷層時，作業人員首先應充分了解斷層大小、影響范圍等情況，并綜合考慮工作面實際地質情況，采用科學、合理的過斷層法過斷層，同時還應制定專門的過斷層安全技術措施，更好的保障安全過斷層。只有這樣，才能在確保安全生產的前提下，充分回收煤炭資源，為礦井創造更多經濟效益。

參考文獻：

[1] 曹鈺寶，張志春，劉學功，王丙成.綜采工作面過大落差逆斷層技術[J].中州煤炭，2014（10）：78-80.