大采高综采工作面过断层采煤技术探讨

【摘 要】随着我国经济的发展以及社会的快速建设，煤矿资源的开采力度越来越大。资源节约型发展模式的基本要求是提升资源的利用率，依靠先进的技术实现煤矿开采的可持续发展。大采高综采是厚煤层开采技术的重要内容，在过断层采煤中有很多要注意的问题。本文在实践的基础上对大采高综采工作面过断层采煤技术中的相关问题进行了详细的探讨。

【关键词】大采高综采；过断层；支护

科学技术的进步为各种行业的发展带来了很大的支持，同时企业必须进行大力的技术改进来适应社会的发展，提升自身的核心竞争力，进而获得经济效益和社会效益的双丰收。煤炭业是我国传统的支柱性产业，在现代社会的发展中也具有极为重要的意义。大采高综采技术的应用大力提升了煤炭企业的工作效率和质量，本文综合分析了综采工作面过断层技术，以期为煤炭企业的健康发展提供参考。

1 大采高综采工作面过断层采煤技术概述

在进行采煤作业时，地质构造能够对采煤进度产生重要的影响，其中断层就是地质危害之一。断层是地壳岩层发生相对移动引起的地质构造变化，主要是由于岩层在受到不均匀应力时达到一定限度未发生破裂。在进行采煤可行性分析时，要非常注重“断层密度”的测量，断层情况的发生能够改变工作面顶板和地板的压力规律，相应地增加了采煤的难度。

为了应对地质断层给采煤工作造成的影响，必须加强大采高综采技术的改进。工作面开采进行之后，整体煤层结构和煤质状况都会随着断层情况的变化而改变，一般而言，采高越大，其冒落度也就越大。如果出现采高过大状况，垮落岩石很难填满采空区，因此在岩层下方会出现空间区，一旦出现折断，顶岩梁就会失衡，从而造成较为严重的周期性压力。在实际作业中经常会遇到大规模大数量的小断层，这种情况的发生通常是煤层发生位置错乱，最终导致顶板冒落、端面距增加现象。在应对这些问题时，运用锚杆和锚索结合的方式进行工作面的支护，大采高综采技术工作面可以有效实现这种目的。但是目前在大采高综采过断层中仍需要注意局部冒顶以及煤壁片帮现象的发生。

2 大采高综采工作面过断层技术作业方法

2.1 技术要求

为了降低破岩工作量，在进行工作面断层作业时，可以应用上盘挑顶，下盘拉底的方式进行。在实际进行破岩时，要对断层落差进行准确的测量，并对岩层的硬度进行分析，根据分析结果实施机械切割破岩或者施行爆破方式破岩。如果采取爆破方式，在打眼作业时要控制好打眼防震动炮，运用采煤机扫岩方法进行爆破。

根据煤层情况设计设备允许范围内的最小采高量。大采高过断层会影响区域范围，如果设计采高过低就会造成死架现象，对于采煤机通行也会产生极大地阻碍。因此，一般设计500mm的安全高度。

在进行过断层操作时，要严格控制刮板机拉运倾角以及拉运方向，确保刮板机能够平缓地进行过渡。如果设计存在偏差致使拉运倾角过大，就会使采煤机的正常运行产生困难，如果在工作面中出现大幅度的起伏现象，也会使刮板机运行受阻，影响采面生产。

一般情况下，工作面过断层受到断层影响的仰俯状况要视顶板变化而定，而这种变化必须结合工作面的其他段顶板变化情况，根据实际及时进行调整，保证顶板变化前后的协调性。如果难以保证这种有效调整，就会使拉底或者调整出现严重偏差，进而增加了用于破岩的成本。

工作面过断层要进行充分的支护以及接顶处理，使支撑力能够达到作业要求，严防顶板出现冒顶状况。如果断层顶板受到外力影响产生碎裂，能够极大增加冒顶的发生率，因此在破碎带进行爆破前，需要在综采工作面壁采用锚杆锚索或高分子材料进行巩固支护。如果前期没有达到技术要求而出现冒顶事故，这时就要采取高分子材料充填加固或锚杆索加强支护，防止冒顶范围及冒落程度进一步扩大。

大采高综采工作面断层炮眼设计要满足以下要求，首先要依据岩层厚度对炮眼设计进行综合衡量，如果进行破岩处理时，厚度在0.8cm以下，要选用单排炮眼布局方式；如果厚度在1.5m以上，择采取双排炮眼布局方式。若上盘顶眼和顶板的落差在0.2m水平，同样小盘距离底板的落差也是0.2m水平，则选取水平0.8m，垂距0.8的炮眼间距，并注意保持炮眼口与机头或者机尾摆角在10°左右。

此外注意保证打一茬眼，割一刀煤，严禁出现打满杆现象，进而造成空顶出现大规模冒顶现象的发生。要视采煤工作面具体情况进行炮眼装药量的确定，正常放炮作业时可以按照1卷/眼的标准进行装药，装药方式采用正向装药结构，要尽量减少放炮时间，避免出现抛渣现象，如果不能降低抛渣度，就有可能使支架设备受到大幅度的破坏。

放炮时设置3m为一个爆破段，完成放炮后要及时将护帮板打出，并保持其后端间距在340mm以上。实施放炮前要进一步加强支护力度和相应的保护措施，停止乳化液泵供液，在实施放炮后，对支架阈组、管线做好完善的检查，看爆破抛出的岩石是否打到升降位置，如果出现这种情况，就要进行恢复，然后才能进行供液支护，从而有效避免放炮引起的支架漏顶。

2.2 注意事项

在过断层过程中，要切实保证支架的完好，严防自动卸载现象的发生，如果不进行这方面的控制将很有可能造成顶板失控事故。采煤机进行割煤作业后，要进行及时的拉架并将护帮板打出。

要保证大采高工作面刮板输送机的倾角缓和，防止出现刮板机急弯现象，以保证刮板机的正常运行。

要充分重视断层带顶板破碎段的锚杆锚索联合支护、高分子材料对煤岩进行固结等措施。做好这些措施能够有效保证对顶板和煤壁的控制，进而预防煤壁片帮可能出现的问题或者由于煤壁片帮的原因引发的冒顶事故，促使采煤工作的顺利进行。

3 结论

随着社会对采煤技术的要求不断提升，技术含量高的技术将会得到更大范围的应用，以促进产业的升级和生产方式的变更。对大采高综采技术进行适应性改进并将其运用于实际作业中将是提升出煤率的重要发展方向。但是煤矿开采应对的问题较为复杂，并且涉及到较多的安全性问题，因此采用科学合理的采煤布局降低断层产生的影响，并进行客观的评估，制定应对措施，能够大大加强煤矿企业的经济效益和社会效益，进而实现煤矿产业的可持续发展。

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