采煤工作面过断层技术研究.pdf

科学管理 210 2020年第2期 1 过断层的技术方法 在采煤过程中需要应对各种突发措施，保证生产 安全性，过断层开采值得引起注意。在长期的生产实 践中，对于不同的情况积累总结了各自适应的方法和 经验，对于顺利实现开采工作面过断层起到了良好的 技术支持。 第一，断层落差小于煤层厚度，且开采区域无地 下水，这种状况是较为理想的，可以通过炮采过断 层。需要做好支撑工作，保证通过工作面时有硬木柱 等支护结构，保证该工作面相对稳定。同时严格控制 行进速度，保证机身平稳。如果断层落差比较大，则 需要结合“底拉顶挑”。第二，断层最小采高大于采 煤机滚筒，为了降低安全隐患，需要根据实际情况做 好规划。当断层位于工作面上部，可以在上部直接机 采，而断层下方需要使用炮采。强行通过采煤车容易 损坏采煤机滚筒，增加安全风险。第三，断层靠近上 下平巷且落差大，此时处理难度较高，需要进行的准 备工作也更复杂。可先另开一段平巷，通过联络眼实 现新旧平巷的连接，从而实现躲避断层。 过倾斜断层的操作大致有两种，一是在过落差 约等于煤层厚度的倾斜断层时，如果断层夹角小于 25，直接使采煤机通过即可，不会引发其他严重后 果。二是在新切眼的一端进行回采，减少了移动设备 引起的损耗，是一种有效提高开采质量的方式。对两 侧煤层进行开采时，如果夹角大于25小于40，需 要沿着倾斜的方向前进。且如果出现顶板破碎的现 象，为了避开出现异常的部位，需要重新开眼，将 切眼选在相对稳定的地方。如果推进过程中遇到新断 层，则需要调整掘进方向从而尽量规避断层对施工产 生的影响。 2 断层对煤矿生产的影响 断层不仅改变了煤岩的埋藏状态，还使得煤岩层 发生错断和明显的移动，对于煤矿的经济效益造成了 不可忽视的影响。作为一种安全隐患存在于采煤工程 的各个环节，也为安全生产增加了风险，更好地了解 每层对煤矿生产的影响有助于拿出更有效的措施加以 应对，从而降低效益损失，提高生产效率。 2.1 影响井田与采区设置 断层的出现使得煤层的连续性和完整性遭到了破 坏，为此需要重新划分井田，一般以断层作为边界。 以大型断层作井田边界可以减少岩石巷道，从而尽可 能的减少断层煤柱，减少因煤柱留设造成的煤炭资源 浪费。大片的断层将煤层分割成许多片段，不仅增加 了采煤的工作难度，还必须考虑到，为此出现的留设 保安煤柱所造成了一定损失。为了保证巷道掘进的可 行，必须额外进行巷道的挖掘，增加了工作量，还有 可能做许多无用功。 2.2 对工作面的影响 工作面的选择和设计必须避开落差较大的断层， 断层的出现使得工作面的设计变得复杂多变，而且由 于断层的存在，工作面回采的长度和形状因此发生改 变，也必然造成了煤炭资源的浪费，降低了开采效率 和质量。断层中的一些破碎岩石增加了生产的难度， 还有可能影响设备的正常运行，增加了生产的安全隐 患。为应对断层对开采方式的影响，必须开拓新的掘 进途径。 2.3 对安全生产的影响 断层的状态和类型多种多样，有许多落差较大的 断层伴随地下水和含水层出现，井巷工程通过会发生 透水事故，严重影响生产进度，甚至造成安全事故。 断层的稳定性较差，容易在生产中出现坍塌和杂物掉 落，对设备和工作人员的安全性提出了更高的要求。 此外，煤矿中的瓦斯往往会在断层的破碎带积累，断 层也是预防发生瓦斯爆炸的重要场所。 3 保障工作面成功过断层的措施 3.1 管理顶板 顶板管理主要是压力检测和管理，需要对顶板承 受的压力进行监控，通过矿用数字压力表监测支架的 支撑力和工作阻力。从而能够进行动态分析，掌握顶 板受力规律。对于两巷道的超前支护区，也需要进行 仪器测压。至于加强顶板管理的具体措施，需要采用 支柱控顶，即使用π型钢支护断层。通过联网、打水 平锚杆等方式托起顶煤，并有效防止煤壁破碎。在此 项工作之前需要在断层带中提前设置好超前架，从而 避免大面积片帮引发冒顶事故。 3.2 工作面与过断层支撑 为了顺利通过断层，可采用上托下按的方式进行 处理，选择合适的棚距，并结合金属网防治矸石泄 露。支柱和支架设备应当充分接顶，且放置时一次到 位，减少了顶板的暴露时长，也避免了顶板的完整性 遭到破坏。必要时可以在钢梁之间加设木梁矩形棚， 防止发生形变而受损。 采煤机顺利过断层之后还需要加强支护，当工作 采煤工作面过断层技术研究 苏泽潮 张俊 山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司 山西 晋城 048400 摘要主要分析了伯方煤矿采煤工作面过断层中当下实用的技术方法和相关措施，重点介绍了实际生产中几种实用的 过断层措施。工作面过断层对矿井生产是一项挑战，需要在方方面面的工作中注重方式方法，提高安全性和可靠性。通过 对以下几种过断层的方式进行介绍，引出了相关的矿井管理措施与要求，可以为今后的采煤工作面过断层工作中发挥一定 的作用，也可以激发创新模式，提高管理模式的效率。 关键词采煤工作面 过断层 安全技术 （下转第220页） 科学管理 220 2020年第2期 通风技术的应用过程中，煤矿企业需要保证煤矿通风 装置的摆放位置，避免出现垮落状态，从而尽可能地 减少异常情况的出现。 4 高瓦斯煤矿通风工作开展策略分析 除了常用的通风技术之外，煤矿企业需要加强煤 矿内部的通风管理，以有效的管理工作推动通风技术 的应用和通风工作的有效开展。在通风工作开展的过 程中，煤矿企业可以成立专门的工作检查小组，对矿 井下的通风情况和通风设备进行检查管理，避免出现 通风工作不到位、不达标的情况。煤矿企业需要对煤 矿通风设备进行定期检修，确保设备状态处于良好， 避免设备问题而导致的通风故障。此外，煤矿企业需 要对通风巷、排风巷等通风结构进行定期清理，避免 煤渣、粉尘堆积而导致通风异常。 在煤矿通风工作开展的过程中，煤矿企业管理者 需要认识到通风工作的重要性，变革原先的落后观 念，重视通风工作，进而在此基础上采取先进的通风 技术提高通风工作的效率和质量。此外，煤矿企业需 要制定通风工作管理制度，以制度建设推动通风工作 及通风技术应用的有序开展，煤矿企业也需要建立健 全通风工作的责任机制，将通风工作的责任落实到具 体的责任人身上，并且让责任人认识到通风工作的重 要意义以及通风技术的应用优势。与此同时，煤矿企 业也需要对自身的员工开展安全教育和专业技能教 育，让其掌握专业的工作技能，具备良好的安全意 识，能够将煤矿开采、生产过程中出现的异常情况及 时汇报，从而避免异常情况扩大化。 5 结束语 随着我国经济的发展，社会经济发展对煤炭的需 求越来越大，因此，在煤矿企业正常开采、生产的过 程中，煤矿企业有必要也有责任做好矿井内部的通风 工作，认识到通风工作的重要性，变革自身的生产观 念，以安全为基础，做到安全生产、高效生产、持续 生产。此外，煤矿企业需要加强对通风技术的研究和 应用，针对通风技术存在的应用缺陷和应用障碍采取 相应措施，改善技术缺陷，从而提高通风技术的应用 效果和通风质量，保障煤矿的正常生产。 参考文献 [1] 王强 . 高瓦斯煤矿通风技术探究 [J]. 山东煤炭科技， 2015（10） 90-9196. [2] 张喜贵 . 高瓦斯煤矿采掘的通风技术和安全管理 [J]. 山西煤炭管理干部学院学报， 2015， 28（4） 72-74. [3] 杨德智 . 高瓦斯煤矿通风技术要点浅析 [J]. 机械管 理开发， 2015， 30（4） 48-50. 作者简介 王晓东， 男， 1993 年 4 月山西晋城人， 2015 年 7 月 10 日 毕业于东北大学煤矿开采技术专业， 专科， 助理工程师， 从事 “一通三防” 方面工作。 面两端遇到断层时，需要加强安全通道即两端的支 护。为保护机械设备，还需要保持机头支架与矸石的 距离保持在安全范围。保证支架始终垂直输送机，能 保证输送机的相对平稳运行，辅以侧护板或单体柱进 行支架调整也是一项有效途径。 3.3 加强矿井的水管理 煤矿开采的地下施工直接决定了不可避免的与地 下水有一定的联系，对水资源的管理直接影响到煤矿 开采的安全性，且煤矿开采中很容易受到水源的危 害。地下水文环境复杂多变，而地下水对煤矿开采的 影响又十分重要，所以做好地下水资源的管理至关重 要。即做好排水管道网络建设，至于断层问题，还需 要结合实际情况给出相应的对策。对于地下水的监测 工作应当引起足够的重视，同样需要及时的数据采集 和反馈，才能在有限的时间内最大限度减少地下水导 致的开采事故造成的损失。 3.4 加强矿井瓦斯管理 伯方煤矿井下煤矿的开采过程中，主要应用回风 法降低瓦斯浓度，主要关注回采工作面、掘进工作面 等的瓦斯浓度与二氧化碳浓度。煤矿瓦斯不仅威胁工 作人员的健康，也对采煤工作的进行起到了多种影 响，对于煤矿瓦斯的管理也是过断层的一项重要保 障。在研究过断层技术时还要重点关注瓦斯浓度的监 测，在瓦斯浓度超高时必须停止开采，井下断电，开 采人员及时撤离。 为确保瓦斯等气体管理的工作到位，在工作面过 断层时需要注意慢速割煤，及时关注顶板和支护措施 的情况。 3.5 相关的技术人员管理措施 技术人员的操作能力直接影响安全开采的实现， 除了保证机械设备的运行状态，还需要对员工的操作 水平提出明确的要求。煤矿生产尤其是工作面过断 层，具有较高的危险性，对员工的身心素质和责任意 识有更高的要求。确保作业人员在支柱牢固、相对安 全的区域下作业，不在空顶区进行摘柱作业。发生危 险状况能做到人员的迅速撤离，在安全隐患完全排除 之前禁止作业。 4 结束语 煤炭行业在社会发展中起到重要的作用，与采煤 相关的管理制度与生产措施相对完善，煤矿的安全生 产是煤矿健康发展的基础，需要全体职工的共同努 力。除了引进新技术手段，更新设备，还需要加大员 工的安全知识和技能培训力度，从而实现井下采煤的 安全进行。由于断层施工的风险高，而又不可避免， 所以必须从断层开采技术的创新和提高入手，加强日 常检查维护，尽可能实现安全隐患的排除。 参考文献 [1] 张建国 . 综采工作面过断层采煤技术实践 [J]. 中国 化工贸易， 2018， 10（35） 130. [2] 张前昭 . 煤矿过断层安全技术措施 [J]. 建筑工程技 术与设计， 2017（33） 179-179. 作者简介 苏泽潮， 男， 1989 年 11 月， 山西省晋城人， 2015 年 7 月 毕业于东北大学采矿工程专业， 本科， 助理工程师， 现从事煤 矿调度工作。 （上接第210页）