綜采工作面過斷層采煤方法與頂板管理的研究

周同澤

山東能源臨礦集團(tuán)新驛煤礦

摘要：綜采工作面在實(shí)際開采時經(jīng)常會受到斷層等相關(guān)構(gòu)造的影響，在過斷層的時候，通常會出現(xiàn)支架歪斜影響基本的支護(hù)能力，或者是頂板出現(xiàn)提前斷裂，導(dǎo)致支架坍塌等等。對此，本文將重點(diǎn)針對該類情況對具體的采煤方式進(jìn)行研究，并給出頂板管理的相應(yīng)強(qiáng)化措施，以供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：綜采工作面;過斷層;采煤方法;頂板管理

我國地域廣闊，整體地質(zhì)環(huán)境極為復(fù)雜，因此在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)的時候所面臨的挑戰(zhàn)非常大，尤其是煤礦斷層存在極大的不穩(wěn)定性，在開采時也經(jīng)常會遇到斷層，進(jìn)而影響到整個開采效率。為了改善這種局面，在對這類斷層作業(yè)時需要同時使用相應(yīng)的方法來加強(qiáng)對頂板的管理，進(jìn)而確保整體開采的安全性和開采人員的安全，有效節(jié)約資本投入，提升開采質(zhì)量。因而對具體的采煤方式及頂板管理進(jìn)行研究具有一定的必要性。

一、采煤方法

（一）直接割煤過斷層

這種方式是綜采工作面過斷層采煤最常用的一種方式，其應(yīng)用相對比較廣泛，具體就是被應(yīng)用到斷層比較厚的地質(zhì)現(xiàn)象中。接觸礦井上下部分煤層厚度如果比較大，就易導(dǎo)致支架支撐失衡，進(jìn)而給采煤帶來一定壓力。但是使用該方式之后能夠進(jìn)一步處理這些過厚的接觸斷層，并且整體實(shí)施過程極為簡便，另外這種方式還能夠最大程度上確保施工后續(xù)整個開采通道的穩(wěn)定性。其中在斷層接觸的位置給其先實(shí)施支架防護(hù)，以確保通道頂端能夠被支撐起來，進(jìn)而對厚度過高的斷層給通道帶來的強(qiáng)大壓力形成的安全隱患予以緩解。同時，為了能夠確保一定的安全性，大部分的煤礦在開采的時候都會使用帶壓移動支架將頂部空間予以擴(kuò)展，再使用其他材料對整個支架空間實(shí)施相應(yīng)的填充處理，以此實(shí)現(xiàn)加固，保證整個通道的穩(wěn)定性。

（二）割頂或割底

這種方式與上述方式有著類似的應(yīng)用范圍，但是它和上述方式不同的地方就在于它可以對小液壓支架規(guī)定厚度的巖石層發(fā)揮出一定的處理效果，并對巖石層的硬度要求相對比較低。運(yùn)用這種方式之后能夠最大程度地確保通道的完整性和穩(wěn)定性，進(jìn)而為開采的進(jìn)行提供充足的操作空間。在實(shí)際進(jìn)行煤炭開采的時候，一般使用控制爆破的手段來清理通道當(dāng)中的巖石，但是這種方式存在的缺陷就在于它會產(chǎn)生非常大的震動，進(jìn)而導(dǎo)致整個作業(yè)通道出現(xiàn)坍塌的問題，但是使用割頂或是割底方式就能夠在確保作業(yè)便利的同時減少亂石帶來的影響，最大程度上擴(kuò)展作業(yè)空間，給儀器設(shè)備的運(yùn)作提供充分的條件。

（三）斷層上底相結(jié)合

這一采煤方式基本上都被運(yùn)用到開采斷層結(jié)構(gòu)比較大的情況中，可以最大程度上維持?jǐn)鄬娱g距之間的穩(wěn)定性，并且使用預(yù)掘巷輔助設(shè)備能夠在保持基本穩(wěn)定性的前提下提升整體作業(yè)效率，確保開采質(zhì)量。依照這類工程實(shí)施的相關(guān)調(diào)查內(nèi)容，過褶皺地帶基本都是應(yīng)用這種方式，然后在采煤機(jī)的幫助下可以讓頂板產(chǎn)生相對比較穩(wěn)定的頂板結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步擴(kuò)大開采通道的空間，確保頂板質(zhì)量。不同地區(qū)使用不同的開采方式是保證開采效率和開采質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，這種方式的應(yīng)用可以有效緩解通道下底所承擔(dān)的壓力，增強(qiáng)頂部厚度，確保整體工作的安全性。

二、頂板管理

（一）管理制度

頂板處理是整個開采過程中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)防護(hù)程序，因此必須從制度上給予高度的重視。對此相關(guān)部門必須要根據(jù)實(shí)際開采地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，制定出科學(xué)的管理要求，并依照實(shí)際環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。通常該項(xiàng)工作包含內(nèi)容較多，例如控制開采過程以及處理工作面頂板等等，為了實(shí)現(xiàn)良好的管理，相關(guān)部門必須要結(jié)合相應(yīng)的施工規(guī)范以及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對頂板狀況實(shí)施有效的監(jiān)測與維護(hù)，并依照實(shí)際頂板的變化狀況來保證頂板質(zhì)量。同時，依照實(shí)際的采煤方式檢查施工設(shè)備，嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施管理措施，確保支架數(shù)量與密度的規(guī)范性。總的來說，在實(shí)際管理的時候必須要從通道頂、底兩部分入手，依照先支護(hù)再維護(hù)的原則，決不能出現(xiàn)提前將防護(hù)支架撤出的情況，以保證底部與頂部都能夠得到相應(yīng)的支撐。

（二）放頂線周圍的冒頂現(xiàn)象處理

通常回柱方式是先實(shí)施支護(hù)處理，然后再進(jìn)行回柱維護(hù)，依照從上到下，從里到外的原則實(shí)施回柱管理。一般情況下回柱與支撐柱之間需要保證一定合理的距離，通常大約為15米，并且每一個間隔位置都需要安裝相應(yīng)的隔離柱來實(shí)施保護(hù)。放頂線周圍最關(guān)鍵的就是要加強(qiáng)回柱的維護(hù)和設(shè)定，在完成回柱支護(hù)之后相關(guān)人員需要及時撤離通道，并在最后進(jìn)行回柱安裝時測量頂板的壓力，以確保相應(yīng)的支撐力，實(shí)現(xiàn)良好的支護(hù)效果。在維護(hù)該部位的時候經(jīng)常還會出現(xiàn)一些特殊情況，例如頂板周圍會有硬度相對比較大的巖石或者是出現(xiàn)土質(zhì)松散的情況，所以這就需要調(diào)整頂板支架，或者是使用砼進(jìn)行加固處理，進(jìn)而防止冒頂。

（三）支柱與地質(zhì)條件導(dǎo)致的冒頂處理

因在采礦的時候會出現(xiàn)比較大的設(shè)備振動現(xiàn)象，就有可能給頂板產(chǎn)生一定損毀，所以這就需要使用偽頂傾斜的方式來加強(qiáng)防護(hù)，以此增強(qiáng)支撐阻力，另外還需要設(shè)計(jì)好頂部與底部的距離，通過相關(guān)實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)，礦洞采高不能超過2.4米，避免出現(xiàn)因?yàn)榈V洞過大設(shè)備振動的同時出現(xiàn)坍塌。除了要確保頂部與底部的合理距離之外，工作面支柱周圍的冒頂現(xiàn)象也需要重視起來，通常使用的預(yù)防措施為頂梁與整體式支架，這種整體直接的防護(hù)方法可以有效提升支撐能力。為避免出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象并強(qiáng)化對頂板的管理還應(yīng)該要結(jié)合工作面以及礦洞的實(shí)際空間大小來安置支架和回柱，并且液壓支柱要置頂，以此對頂板產(chǎn)生一定的支撐力。總的來說，要想解決這類冒頂情況還需要實(shí)施合理防護(hù)措施。

三、結(jié)語：

在采煤的時候，綜采工作面的質(zhì)量是會直接影響到整個開采工程的安全性，同時也會影響到整個企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。對此為進(jìn)一步提升煤炭開采效率，在實(shí)際工作當(dāng)中還應(yīng)該要依照煤礦的真實(shí)地質(zhì)條件以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)情況，選擇最合理的手段，并同時做好相應(yīng)的開采安全管理，給作業(yè)人員創(chuàng)造安全便捷的環(huán)境。

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