综采工作面过断层期间过断层方式选择浅析

综采工作面过断层期间过断层方式选择浅析

邵奇

铁法能源有限责任公司112700

摘要：在煤炭开采过程中，断层是一种常见的地质构造，常常会阻碍采煤工作面的推进。因此，选择合适的过断层方式对于综采工作面的安全生产至关重要。本文将浅析综采工作面过断层期间过断层方式的选择。

关键词：综采工作面；断层；过断层

引言

综采工作面是煤矿开采的重要场所，而在实际开采过程中，往往会遇到各种地质构造，其中断层就是常见的地质现象之一[1]。断层是指在煤矿开采过程中，由于地质构造等因素影响，导致煤层与周围岩层之间出现断裂或错位的现象。断层的存在可能会影响采煤设备的运行，甚至可能导致设备损坏和安全事故。此外，断层还可能影响煤层的结构和质量，导致煤炭资源的浪费和利用效率的降低。因此，处理好综采工作面对断层的处理是至关重要的。

1.断层的识别与评估

在过断层之前，需要进行充分的地质勘查工作。了解断层的性质、位置、落差以及周围的地质环境，为过断层方式的选择提供依据。

断层的识别主要依赖于地质观察、地层变化、地貌特征等[2]。首先，勘查人员需要仔细观察地层的变化，尤其是岩层间的接触关系，以及岩石的颜色、质地、结构等特征。同时，勘查人员还需要观察地貌特征，如地形的突然变化、河谷的突然截断等。另外，利用地震波、重磁测等方法也可以辅助断层的识别。

断层的评估主要是对断层的影响范围、活动性、对工程的影响等方面的评估。首先，评估人员需要了解断层的位置、走向、错动量等信息，这些信息可以通过地质勘查和地震监测等方法获得。其次，评估人员需要了解断层周围的地质环境，如地层、岩性、地下水等情况，这些因素都会影响断层活动性。最后，评估人员需要结合工程实际情况，对断层对工程的影响进行评估，包括对建筑物、管道、道路等的影响，提出相应的应对措施。

2.国内综采工作面过断层技术现状

随着国内综采技术的发展，综采工作面过断层技术也得到了不断的完善和提升。目前，国内综采工作面过断层技术已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题和挑战。首先，综采工作面过断层的工艺流程已经比较成熟。在过断层时，通常采用跳采的方式，即通过跳采的方式避开断层，从而减少对工作面的影响。同时，为了确保安全，还需要采取相应的支护措施，如加固顶板、调整支架等。其次，综采设备的性能和适应性得到了大幅提升。随着综采设备的不断升级和改进，设备的性能和适应性得到了显著提升，能够更好地适应复杂的地质条件。例如，液压支架的调节范围和调节精度得到了提高[3]，能够更好地适应不同断层的高度和倾角。然而，国内综采工作面过断层技术仍存在一些问题和挑战。首先，地质条件的不确定性仍然存在，断层的分布和性质难以准确预测，这给过断层技术带来了很大的挑战。其次，过断层的支护措施和工艺流程仍需要进一步完善和优化，以更好地应对复杂的地质条件和环境变化。此外，还需要加强综采设备的研究和开发，进一步提高设备的性能和适应性。

3. 综采工作面过断层方法分析

3.1准备工作

在过断层前，需要进行充分的准备工作。首先，要了解断层的具体位置、落差以及周围的地质情况。根据这些信息，制定合理的开采方案，确保工作面的安全通过。其次，准备好相应的设备、工具和材料，确保能够及时处理可能出现的故障。

3.2调整采煤机参数

过断层时，需要根据实际情况调整采煤机的参数。例如，可以适当降低采高，以减少断层处的阻力。同时，要密切关注工作面的推进情况，及时调整参数，确保工作面的安全通过。

3.3加强支护

在过断层时，需要加强支护工作。要根据实际情况选择合适的支护方式，如使用单体支柱、液压支架等。同时，要加强支护质量检查，确保支架稳定，能够承受工作面的压力。

3.4处理顶板事故

过断层时，要特别注意顶板事故的发生。要加强顶板监测，及时处理掉落的岩石和矸石。在必要时，可以使用爆破等方式来处理顶板。同时，要确保工作人员的安全，避免发生人员伤亡事故。

3.5优化开采工艺

过断层时，可以优化开采工艺，需要调整采煤工艺，采用合理的割煤方式和支护方式。根据煤层变化情况，选择合适的割煤速度和落煤方法[4]，避免因操作不当导致断层处发生冒顶或片帮事故。同时，要根据实际情况调整支护方式，确保工作面支护有力，防止片帮伤人。例如，可以采用综采放顶煤开采工艺，利用支架上方的大功率铲煤器进行开采，提高工作效率。同时，要合理安排工作面进度，避免过度开采，确保工作面的安全和稳定。

4. 综采工作面过断层期间安全措施

4.1强化顶板和煤壁管理

针对断层顶板破碎的问题，需要优化支架配置，确保支架稳定性，能够有效支撑顶板，防止垮塌事故的发生。同时，为了降低对断层煤壁的破坏，需要调整割煤方式，采用合理的采煤工艺，以减少对煤壁的冲击。并且，在过断层期间，需要加强支护强度，增加锚杆、锚索数量，确保煤壁的稳固性。还可以通过采用监控设备实时监测顶板情况，发现异常及时采取应对措施，确保顶板稳定。过断层期间，对于煤壁的管理也是非常重要的，需要合理控制割煤深度，避免过深导致煤壁片帮，影响采煤效果。还要提高支护质量，确保锚杆、锚索的紧固性，防止煤壁片帮。与此同时，加强巡查，及时发现和处理隐患，如片帮煤、裂隙等，确保煤壁安全。针对可能出现的煤壁垮塌等事故，还要制定应急预案，确保在事故发生时能够迅速采取应对措施。

4.2加强设备维修管理，提高推进速度

首先，在过断层前，需要对设备进行全面检查，确保其状态良好。这包括液压系统、传动系统、制动系统等关键部位，确保设备能够承受过断层过程中的压力和冲击。其次，准备好必要的维修工具和配件，确保在设备出现故障时能够及时进行维修。同时，也要注意备份关键部件，以防意外损坏。同时，制定合理的设备维护和保养计划，定期对设备进行检修和保养，及时发现并处理潜在问题，确保设备在过断层过程中的正常运行。最后，加强对员工的培训，提高其设备操作和维护技能，确保员工能够正确、熟练地操作设备，并在出现故障时能够迅速判断和处理。

4.3注意断层裂隙水的影响

在开采前，需要对工作面附近的地质构造进行详细了解，包括断层的具体位置、走向、裂隙发育情况等。这有助于预测可能的水文地质条件[5]，并制定相应的开采方案。在过断层过程中，需要密切关注地下水位的动态变化。如果发现水位突然上升或下降，可能意味着断层裂隙水的渗入。此时，应立即停止作业，并采取相应的排水措施，确保工作面安全。在断层附近，可能会出现含水松散沉积物，这些沉积物可能会堵塞通风管道，影响工作面的通风状况。因此，在过断层时，需要保持通风系统的顺畅，确保瓦斯等有害气体的排放。

结语

综上所述，综采工作面过断层期间过断层方式的选择需要综合考虑多种因素，通过优化巷道布置、调整采煤机参数、采用支护方式以及强化设备检查和维护等措施，确保过断层的顺利进行，同时保障开采安全。

参考文献：

[1]冯智杰.基于综采工作面过断层采煤技术分析[J].西部探矿工程,2024,36(1):141-143+147.

[2]吉胜军.综采工作面过断层区支护优化应用[J].机械管理开发,2023,38(12):308-310.

[3]张俊华.煤矿综采工作面中过断层采煤技术的应用[J].矿业装备,2023,(11):90-91.

[4]李俊辉.综采工作面过断层技术实践[J].科学技术创新,2020,(22):154-155.

[5]武学兵.浅谈综采工作面过断层的技术应用[J].山西化工,2020,40(02):115-117.