论综采工作面过断层采煤方法与顶板管理

论综采工作面过断层采煤方法与顶板管理

赵云

山西兰花集团东峰煤矿有限公司 山西省晋城市 048000

【摘要】近年来，受煤炭资源需求缺口持续扩大的影响，社会对采煤工作的要求也更为严格。目前我国采煤地质条件及地质环境相对恶劣，尤其是工作面回采期间可能出现断层现象，直接影响开采工作有序开展。如何科学合理应用采煤技术手段，做好顶板管理工作，得到越来越多从业人员的关注及重视。本文以综采工作面过断层采煤为切入点，分析其具体方法，进一步提出具体的顶板管理手段，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。

【关键词】综采工作面；过断层；采煤方式；顶板管理

我国地域面积辽阔且地质条件复杂，大大增加煤炭等矿产资源的开采难度及开采工作量，尤其是煤矿断层自身稳定性不足，一旦开采期间遭遇断层现象则阻碍矿产资源正常开采作业。为了有效提高煤炭资源的开采效率及开采质量，技术人员尽量于综采工作面中实行过断层煤炭资源开采，做好顶板管理工作，不止能消除影响煤炭开采作业有序性的风险因素，更明显提高煤炭开采作业的安全性^[1]。同时，制定科学合理的综采工作面过断层采煤方案及顶板管理计划，能保护开采人员的生命财产安全，极大程度上节约总体成本投入，对保证煤炭开采质量具有显著价值作用。鉴于此，本文针对“综采面过断层采煤方法及顶板管理”进行分析研究具有重要的价值意义。

1.综采工作面过断层的采煤方法分析

1.1直接割煤过断层方法

通常，直接割煤过断层方法是综采工作面过断层采煤的主要方法，具有应用范围相对广泛的特点，适用于断层厚度大的地质条件。同时，接触的矿井上下部分煤层厚度过大时则存在超出支架规定标准的可能性，大大增加煤炭开采的安全隐患，而应用直接割断煤断层的方法能妥善处理过厚的接触断层，其操作方法相对简单，能保证开采后期通道自身稳定性，尤其是断层接触部分能率先进行支架防护，促使通道顶部被有效支撑，彻底解决断层过厚及通道压力过大所引发的安全隐患方面问题^[2]。此外，为了大幅度提高煤炭开采安全性，利用带压移动支架能有效拓展顶部空间，甚至可使用其它材料填充支架空间。

1.2割顶或割底采煤过断层方法

从本质角度来看，割顶或割底采煤过断层方法和直接割煤过断层方法的使用范围相一致，二者可同时应用于矿井上下部分的基础位置，有效处理煤层厚度过大的区域。同时，与直接割煤过断层方法相比，割顶或割底采煤过断层方法的不同之处在于其小液压支架规定厚度岩石层的处理效果相对较好，尤其是岩石层硬度较低，能保证通道完整性及稳定性，为开采提供更为多样便利的操作空间^[3]。此外，煤炭开采作业期间往往利用控制爆破方法仔细清理通道内部杂乱岩石，受强烈爆炸振动的影响，大大增加开采通道的坍塌风险，而应用割顶或割底采煤过断层方法能消除爆破所产生的安全隐患。

1.3断层上底相结合方法

断层上底相结合方法适用于开采期间断层结构相对较大的情况，例如：以大断层结构开采作业条件为例，应用断层上底相结合的方法能有效维持断层间距的稳定性，充分发挥顶掘巷辅助设备的作用，真正意义上做到维持巷道稳定性，大幅度提高总体作业效率，保证煤炭开采作业质量。同时，结合煤矿开采调查结果发现，过于皱褶地区的煤矿开采往往倾向于实行断层上底相结合的方法，利用采煤机辅助手段促使顶板部分与其形成相对稳定的结构，有助于拓展开采通道的空间，确保顶板质量^[4]。此外，地质结构不同的开采区域应用断层上底相结合的方法能有效缓解通道下底的承重压力，提高其上层顶板强度。

2.综采工作面过断层的顶板管理措施分析

2.1搭建管理制度

在实际管理的过程中，相关煤矿企业必须搭建完整的顶板管理制度，全面分析煤矿开采的地质结构，设置科学合理的顶板管理要求，根据管理环节采取切实可行的管理手段及防护措施，进一步提高顶板管理质量及管理效率。同时，顶板管理工作内容相对复杂，包括工作面顶板处理、工作面支护形式、控制开采过程及明确采区通道布置标准等。为了做好顶板管理工作，工作人员必须立足于具体情况制定相应的检验要求、施工章程及收尾安全技术维护标准，实时监测及维护顶板的具体情况，真正意义上做到实时防护，确保顶板质量。

2.2处理放顶线附近局部冒顶

在实际管理的过程中，相关煤矿企业必须制定切实可行的顶板管理要求，以保证顶板管理工作符合高标准要求为前提条件，以此为基础妥善处理放顶线附近的局部冒顶问题，率先开展支护处理再进行回柱维护，遵循由上至下及由内到外的处理原则，大大提高回柱管理效率。同时，结合大量实践结果发现，回柱与支撑柱间保持合理距离，不得超过15米且每隔间隔处安装隔离柱予以充分保护，待完成回柱支护工作后及时撤出采矿通道，测量回柱安装期间顶板压力，确保支柱支撑力与顶板压力相抵消。

2.3防护地质条件及支柱所引发的局部冒顶问题

由于煤矿开采期间设备振动相对剧烈，不同程度上损坏顶板，客观上要求相关工作人员全面分析顶板损坏的发生原因，利用伪顶倾斜防护手段大大增加其支撑阻力，控制底部与顶部间距离，充分发挥测量的作用，确保矿洞始终低于2.4米，避免矿洞空间过大引发各种振动坍塌事故。除保持下底与顶板间距离合理性外，高度重视工作面支柱处冒顶问题，采取顶梁与整体式支架方法，有效预防局部冒顶，充分发挥整体直接防护的作用，大大增强其支撑力。此外，强化顶板管理强度，根据综合工作面及矿洞空间范围，合理设置回柱及支架，并且设定液压支柱时有效支撑顶板，尽量于工作面上下部安装支架，规避出现土质或岩石层松动脱架的问题，消除引发安全事故的风险。

3.结语

通过本文探究，认识到综采工作面过断层采煤的影响因素相对复杂，包括煤层厚度、断层差距及采煤机组设备等，对采煤作业效率的影响相对深远。因此，相关煤矿企业秉持具体问题具体分析的工作原则，全面分析影响综采工作面过断层采煤的因素，采取相应的防护措施，做好顶板管理工作，充分发挥顶板管理的作用，大大提高顶板支撑性能。总而言之，综采工作面过断层采煤方法及顶板管理的合理性直接决定采煤作业效率，甚至波及煤矿开采 行业的长远发展。

【参考文献】

[1]刘贵清.试析综采工作面过断层采煤及顶板管理[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):94+96.

[2]张攀.综采工作面过断层采煤与顶板管理探析[J].石化技术,2019,26(09):286.

[3]朱希平.综采工作面过断层采煤方法与顶板管理[J].能源与节能,2018(08):10-11.

[4]陈小燕.综采工作面过断层采煤方法与顶板管理的研究[J].机械管理开发,2017,32(07):33-34.