综采工作面过断层采煤技术研究

孙文

江苏徐矿能源股份有限公司 张双楼煤矿综采二区，江苏 徐州  221616

摘要：在自然界已存的能源中，煤炭在众多资源中占据重要核心地位，煤炭资源的开发和利用不仅开启了人民生活的新时代，而且在促进社会经济发展中发挥了至关重要的作用。然而，煤炭资源的开采受限较多，不仅要满足地形的质量要求，还要提前勘察地形周围的环境，从而实现质量和速度的稳步前进。因此，对于断层采煤，要通过对技术、方法进行一定的研究，本文通过分析煤矿综采工作面过断层遇到的常见问题，分析研究了常用的过断层方法，并提出其针对性的综采工作面过断层采煤技术措施，从而更好地应对断层地质条件，顺利完成开采任务，保障煤矿生产的安全有效进行。

关键词：综采工作面；过断层；采煤技术

引言：在煤矿地质带中，煤矿综采工作面断层具有不稳定性。这与断层周围的环境有关，断层周围大部分存在大量易燃易爆气体，这一现状不仅为采煤工作带来了巨大的挑战和困难，还存在安全隐患，极易发生安全事故。煤矿断层地质结构会对综采煤矿巷道的整体性产生影响。因此，研究并进一步优化综采工作面过断层采煤技术对提升煤矿的实际生产具有重大意义，相关煤矿工作者应积极投身于过断层采煤技术的应用。

一、煤矿综采工作面过断层常见问题

综采工作面在断层地带经常出现以下问题，一方面，断层极易发生冒顶事故，这与地质环境不稳定、碎石含量较高有关。一旦发生冒顶事故，其综采工作面高度则会受影响，进而改变工作面巷道采高、底板高度等。另一方面，综采工作面过断层容易造成煤矿巷道液压支架倾倒等状况，影响煤矿开采进程。最后，落差较大的断层以及断层与综采工作面形成的夹角也会对煤炭产量产生影响。一般而言，煤矿产量取决于综采工作面与断层的夹角，二者之间成反比关系。因此在实际的开采过程中，必须要控制好开采夹角，尽可能降低夹角的影响［1］。

二、煤矿综采工作面过断层方法

2.1挑顶起底法

挑顶起底法大多应用于综采工作面煤矿巷道结构较为完整、开采难度较低的情况。该工艺技术较为简单，程序简便，因此应用范围较为广泛。具体来讲，挑顶起底法是借助采煤机在综采工作面进行挑顶或者卧底操作。从而有效截断煤矿断层岩层，达到过断层的目的。在挑顶起底法实际操作过程中，应结合综采实际情况进行方法的结合运用和调整。例如，当工作面前端截割高度低于后面的底板高度时，可采用挑底法，无需采用挑顶起底法。而当煤矿综采工作面的液压支架最低通过高度大于煤矿综采工作面断层的煤层厚度，或者煤矿综采工作面的底板和底板煤矿岩层坚硬程度较低时，应采用挑顶起底法。此外，综采工作面岩石硬度较高时，需要对该煤层进行超前处理，再利用采煤机滚筒进行割煤，达到过断层的目【2】。

2.2跳采法

跳采法是一种常见的煤矿综采工作面过断层方法，跳采法的应用原理是根据断层位置来调整综采工作面位置，即结合前期预测和勘探，做好综采工作面的整体或局部平移工作。如果断层位于综采工作面的两端，往往会在断层与煤层平行的方向开采出一条新的煤矿巷道，使得新开采的煤矿巷道与区段运输巷和区段材料巷连接起来，并应用于接下来的煤矿综采工作中，达到回采过程绕开原断层的效果，从而实现煤矿综采工作面过断层。当断层位于煤矿综采工作面中间位置时，往往会避开断层重新开辟一条新的巷道，进而打通综采工作面，使得煤矿综采工作面达到过断层的效果。此外，应用跳采法时，应特别注意回收支架在新巷道中的安装操作。综采工作面的断层落差变大或者斜交断层的角度变化明显时，要确保做好回收支架与区段运输巷道及区段材料巷道的连接，从而高效进行煤矿综采工作。

2.3煤高度调整法

割煤高度调整法主要应用于综采工作面断层落差较小、煤层具有一定厚度的情况。该方法的应用原理是在进行煤矿综采工作前，对所存在的煤矿断层进行详细勘探测量，从而得到煤矿断层和综采工作面之间的准确距离，进而调整割煤高度。在采用割煤高度调整法时，往往会通过保留顶层煤或巷道底层煤的方式过断层，从而可以继续开采煤矿顶层或底层，顺利通过断层地带，推进综采工作的有效进行，保障生产效率和经济效益［3］。

但是该方法也存在一定的缺点和劣势。具体来讲，该方法应用中需要提前精确测量与掌握综采工作面的断层落差、走向及夹角等，选择适配的刮板运输机，保障刮板运输机的起伏坡度、爬坡能力、速度等多项技术参数符合割煤高度的要求。此外，在应用割煤高度调整法后，需要做好综采工作面的支护操作，选用合适标准的液压支架类型，达到一定的防护安全效果，使得割煤高度调整法在综采工作面过断层中发挥最佳的效果。

三、煤矿综采工作面过断层采煤技术措施

3.1适当加快综采工作面推进速度
综采工作面过断层过程往往会因为煤矿煤壁承受的压力过大而破坏煤矿顶板的整体性。适当加快综采工作面的推进速度，可以缩短煤矿煤壁暴露时间，从而减小煤矿煤壁所承受的压力，对煤矿煤层顶板起到一定程度的保护作用，确保煤矿综采工作安全性及煤矿开采效率。当然也可以控制煤矿企业的生产成本，为煤矿企业创造更大的经济效益。

3.2调整综采工作面与断层线的夹角

煤矿综采工作面与断层线往往会形成一定的夹角。如果综采工作面与断层线的夹角较小，则往往会使工作面暴露面积过大，增大了煤矿煤层顶板的压力，进而容易引发冒顶事故。因此，在煤矿综采工作过断层过程中，应调整综采工作面与断层线的夹角，使夹角较大，有效减小煤矿顶板的压力，推动煤矿综采工作过断层工作的顺利进行。
四、结语
综采中断层的出现加剧了采煤风险，增大了开采难度，给采煤工作面带来了艰巨的挑战。如何有效应用过断层采煤技术，做好安全措施防护，从而顺利通过断层，成为采矿企业要解决的难题。因此，采矿企业应重视探索与应用各种过断层安全技术措施，提高采矿工人的安全意识，做好水和瓦斯防治管理规划，通过落实各项安全技术措施，取得良好的采矿效果。对煤矿综采工作面过断层采煤技术进行更加深入的研究和优化，可以有效提高煤矿综采工作效率，更大程度地保障煤矿综采生产安全，为煤矿企业创造更好的经济收益，使煤矿企业实现更加长远的发展。

参考文献

［1］姚志丰.综采工作面过断层采煤技术探讨［J］.科技与企业，2015

(22)：135.

［2］高正武.综采工作面过断层采煤技术实践［J］.能源与节能，2015

(3)：130-131.

［3］刘兆祥.大采高综采工作面过断层采煤技术探讨［J］.华东科技（学术版），2014(1)：314.