試析綜采工作面過斷層采煤工藝要點及應用

試析綜采工作面過斷層采煤工藝要點及應用

Summary：現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，隨著工業(yè)化發(fā)展速度的提升，社會對于煤炭資源的需求也就不斷提升，由此推動了煤礦開采事業(yè)的發(fā)展。然而在開采環(huán)節(jié)，煤礦一般位于山體中，很容易就會遇到斷層，影響開采作業(yè)的順利進行。在此背景下，就需要相關人員在實際的發(fā)展過程中加強對過斷層采煤工藝的重視，以保證開采作業(yè)的順利進行。本文就從煤炭開采技術入手，淺談綜采工作面過斷層采煤工藝的要點以及應用。Keys：綜采工作面；斷層采煤；難點；工藝要點隨著工業(yè)化的發(fā)展嗎，煤礦開采就成為資源提供的關鍵作業(yè)，但是實際的發(fā)展過程中，煤礦的地形復雜多樣，開采環(huán)節(jié)經常會遇到斷層，影響開采作業(yè)的進行。斷層是煤礦回采過程中一塊難啃的硬骨頭，直接影響原煤產量和經營效益。所以斷層開采就成為現(xiàn)階段煤礦開采的主要研究方向。但是實際的作業(yè)過程中，煤礦開采的斷層類型較多，再加上煤礦作業(yè)人員的技術問題，相關人員在進行作業(yè)的過程中就經常出現(xiàn)問題，一定程度上制約礦產資源的開采。在此背景下，相關開采單位就需要加強對綜采工作面過斷層采煤技術的研究，然后結合煤礦開采的實際情況進行技術的施展，以保證煤礦開采作業(yè)的順利進行。一、綜采工作面過斷層采煤工藝概述（一）綜采工作面過斷層技術概述綜采是煤礦綜合機械化采煤的簡稱，一般指機械化率達到95%以上的煤礦開采作業(yè)。而采煤工作面是指煤炭的第一生產現(xiàn)場，安全事故頻發(fā)，嚴重影響了整個煤礦的安全管理工作。因此，對采煤工作面進行風險評價研究，成為煤礦安全管理迫切需要解決的問題。在現(xiàn)階段綜采工作面的作業(yè)過程中，斷層作為煤礦中地形的一種，會在很大程度上影響開采作業(yè)的進行。斷層是地殼受力發(fā)生斷裂，沿斷裂面兩側巖塊發(fā)生的顯著相對位移的構造。出現(xiàn)在煤礦中就會截斷煤礦的開采，尤其是對于綜采工作面來說，由于其大部分作業(yè)借助機械進行，在面對斷層時就很難進行操作，影響施工進度【1】。二、綜采工作面過斷層采煤工藝要點（一）角度的調整實際的煤礦開采過程中，一旦相關人員在作業(yè)過程中遇到斷層，就需要對其角度進行調整，以保證作業(yè)的順利進行。首先，實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，如果煤炭的斷層斜面傾斜度較大，工作人員在進行過斷層時就需要采用平推的方式通過斷層，盡量的簡化作業(yè)。如果斷層和工作面之間的夾角度數(shù)較小，工作人員在進行推進的過程中也可以考慮工作面推進，并使得斷層更加裸露。其次，如果煤礦斷層和工作面交叉角度較小，斷層在此情況下就出現(xiàn)大量的裸露，這些裸露就會在一定程度上增加頂板維護的工作難度。所以作業(yè)過程中，就需要相關人員在實際的發(fā)展過程之后通過降低綜采工作面與斷層的公共面積的方式，實現(xiàn)對斷層問題的治理。同時，工作人員還需要對斷層與綜采工作面的夾角進行調整，由于夾角越大，斷層與作業(yè)面的交叉面積越小，所以實際的作業(yè)過程中，就能夠降低作業(yè)難度。不過這種方法雖然降低了作業(yè)難度，但是卻延長了通過斷層需要的時間，一定程度上影響施工效率；然后，針對夾角的調整需要結合頂板工作面的穩(wěn)固情況，工作人員需要結合實際環(huán)境特征，如果其穩(wěn)定程度較為一般，則夾角應該在20°～30°之間；如果其穩(wěn)定性不足，則夾角就需要調整為30°～45°之間，這樣才能夠保證作業(yè)的質量。（二）處理斷層處的巖石煤礦開采環(huán)節(jié)，如果相關人員在實際的發(fā)展過程中遇到斷層，開采作業(yè)中就需要對斷層的巖石進行處理，以避免其影響煤炭的開采。作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要根據巖石的實際情況合理的選擇處理手段。如果斷層巖石硬度系數(shù)f小于4時，工作人員可以利用采煤機進行直接的切割，但是為了保證開采質量，需要將采煤機的牽引系數(shù)控制在2～3m/min之間，這樣才能夠充分地發(fā)揮采煤機的功能。而如果斷層巖石硬度系數(shù)f大于4時，由于巖石的硬度較大，采煤機就難以發(fā)揮功能，需要通過打淺眼、少裝藥、放小炮的爆破方法預先挑頂或挖底，對巖石進行爆破處理【2】。作業(yè)過程中，工作人員需要選擇好炮眼的位置和角度并且在爆破時懸掛擋矸膠帶，以保證爆破作業(yè)的順利進行。這樣才能夠實現(xiàn)對斷層巖石的處理，保證開采作業(yè)的順利進行。但是實際的發(fā)展過程中，爆破技術的使用對于支架的表面鍍層影響較大，這也就在一定程度上影響支架的功能發(fā)揮，進而制約其對斷層的支撐，不利于開采作業(yè)的進行。所以工作環(huán)節(jié)如果不適合爆破技術的使用，工作人員一般通過風鎬技術實現(xiàn)對斷層巖石的處理。（三）液壓支架斷層技術斷層采煤技術作為煤礦開采技術的一種，需要工作人員對作業(yè)流程進行管理才能夠保障作業(yè)的順利開展。所以實際的發(fā)展過程中，煤礦安全生產管理就成為重點。液壓支架技術作為在斷層處搭建支架進行斷層處理的技術手段，由于技術性較強，就需要工作人員加強對其的管理。首先，采煤工作面經過斷層時，為了保證作業(yè)的順利進行，液壓設備的支架需要根據實際情況向下進行俯斜或者是向上進行仰斜的方式移動，以實現(xiàn)對斷層的規(guī)避。而且實際的傾斜運動中，工作人員需要將角度控制在10°～12°之間，且最大的角度不能夠超過16°，否則就會在一定程度上影響作業(yè)的進行。其次，如果斷層出現(xiàn)在采煤工作面的上方，針對其的規(guī)避方法就需要進行一定的調整。相關作業(yè)人員可以運用截割法對工作面的頂部或者是底部進行切割，為支架的搭建提供基礎，使得支架能夠按照預先設定好的角度緩慢的通過斷層。再次，如果斷層出現(xiàn)在采煤工作面的下方，工作人員就需要結合實際的斷層特點，利用截割或爆破的方法進行挖底，從而使得支架能按照預先設定好的傾斜角度通過斷層，保證開采作業(yè)的進行，為了防止歪斜倒架，還需要及時采取防倒措施【3】。然后就是對頂板的控制，實際的發(fā)展過程中，為了進一步規(guī)避斷層對開采作業(yè)的影響，工作人員還需要采用隔一架移一架的移架方式進行支架的移動。三、綜采工作面過斷層采煤工藝的應用（一）調整割煤高度法在進行煤炭開采的過程中，除了對斷層進行解決之外，工作人員還可以通過規(guī)避的方式對斷層進行規(guī)避，繞開斷層，作業(yè)過程中，對割煤的高度進行調整也是煤礦開采環(huán)節(jié)常見的通過斷層方法之一。該方法通過調整采煤工作面的高度對斷層進行規(guī)避，就實現(xiàn)了對煤礦斷層的通過。實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員首先需要對工作面與斷層前方之間的距離進行計算，然后計算出高度調整的數(shù)值，并且確定作業(yè)的傾斜角度。其次就是對頂層或者是在底層的煤進行保留，實現(xiàn)對斷層的通過。這樣就能夠在規(guī)避斷層的基礎上進行煤炭的開采，推動煤礦開采事業(yè)的發(fā)展【4】。但是這種方法通常是在斷層之間的落差不大的情況下使用，具有一定的限制。（二）挑頂起底法煤礦的開采環(huán)節(jié)，除卻上述方法之外，工作人員也經常采用挑頂起底法進行作業(yè)。相較于上述方法來說，挑頂起底的手段較為簡化，只需要在在作業(yè)過程中通過采煤機等設備對斷層進行挑頂或者是起底即可。作業(yè)環(huán)節(jié)，這種方法要求工作人員利用采煤機對周圍的巖石進行清理，如果其切割方向和工作面相同，那么斷層之前的底板高度就和斷層之后的底板存在高度上的差距，在遇到斷層之后就需要運用挑頂起底的方式進行調整，使其相互適應。但是在使用該方法進行作業(yè)的過程中，工作人員還需要對頂?shù)装逯車膸r層進行重視，如果巖石的硬度不足，可以直接借助采煤機的力量進行挑頂起底作業(yè)【5】；而如果巖石的硬度較大，在進行挑頂之前就還需要對斷層進行超前的處理，并且結合實際情況合理地選擇作業(yè)手段，以保證作業(yè)的順利進行。（三）跳采法在煤礦開采的過程中，跳采法也是常見的技術手段之一，實際的發(fā)展過程中，工作人員在斷層中留有垛，然后重新挖掘巷道的方式來采煤，該技術也是對斷層進行規(guī)避的作業(yè)手段，需要工作人員結合實際情況選擇適當?shù)剡^斷層方法。首先，如果斷層對工作面呈現(xiàn)出包圍的態(tài)度，即斷層出現(xiàn)在工作面兩端的狀況，工作人員在利用該技術時就需要沿著煤層與斷層平行的方向挖掘一條新的巷道，這條全煤巷道與區(qū)段材料巷以及區(qū)段運輸巷相互連接，這樣一來，相關人員在進行作業(yè)的過程中技術和實現(xiàn)了斷層的規(guī)避，很大程度上推動開采作業(yè)的順利進行；如果斷層在開采面的中間位置，工作人員就需要借助跳采法，在斷層處留垛，從而過斷層，然后開出巷道打通工作面【6】。然后是工作面縮面回采的時候如果遇到落差較大的傾向斷層的時候，也可以通過斷層的方式進行作業(yè)，但是在采用該方法進行作業(yè)的過程中，由于會產生部分區(qū)段的空置，所以該段就會承擔一定的壓力，需要工作人員加強對其的重視，以避免出現(xiàn)意外。（四）綜合采礦法綜合方法是在綜采工作面過斷層采煤時，綜合考慮實際的情況進行治理的一項技術。實際的作業(yè)過程中，由于采煤的涉及面較為廣泛，技術性很強，斷層對于煤礦開采的影響又很大，所以實際的發(fā)展過程中就還需要各個方面的配合。工作人員需要在綜合各種情形的基礎上，綜合各種方法，因地制宜，而不是在整個過程中只使用一種方法采煤，單一的方法在實際的采煤過程中會出現(xiàn)很多的漏洞，所以為了避免出現(xiàn)不必要的問題，需要多種方法相結合地過斷層采煤方法結語現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，隨著工業(yè)發(fā)展的需要，社會對于資源的消耗量也在不斷地提升，煤礦開采就成為現(xiàn)階段社會的重點內容，然而實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，煤礦開采往往會遇到各種地形，斷層就成為制約煤礦開采的主要地質問題之一，需要相關人員加強對其的重視。然而實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，煤礦開采本身的技術性很強，斷層狀況也十分復雜，工作人員在針對斷層進行治理的過程中就還存在一些隱患，需要工作人員在結合實際的基礎上，通過跳采法、挑頂起底法、綜合采礦發(fā)以及調整割煤高度等方式，對斷層進行規(guī)避，以保證開采作業(yè)的順利進行。Reference[1]崔瑞軍.綜采工作面過斷層破碎區(qū)頂板注漿加固技術研究[J].山西化工,2022,42(04):96-97+121.[2]孫江,劉秋生.綜采工作面采煤工藝技術實踐探索[J].內蒙古煤炭經濟,2022(03):157-159.[3]李歲寧,伍增強,薛志強,朱浩浩.特厚綜放工作面過斷層防