綜采工作面過斷層開采技術(shù)研究

郭奇才

(山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司,山西臨汾 042100)

綜采工作面過斷層開采技術(shù)研究

郭奇才

(山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司,山西臨汾 042100)

對于煤田來說斷層的存在嚴(yán)重影響著煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。由于斷層帶的地質(zhì)條件十分復(fù)雜,再加上頂板破碎和裂隙發(fā)育,這就嚴(yán)重影響了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)度和礦井的安全。在綜采工作面中經(jīng)常見到的一種地質(zhì)構(gòu)造就是斷層,因此說在設(shè)計綜采工作面與采區(qū)的過程中,需要搞清楚斷層的傾角、傾向,走向等。為此,本文重點闡述了通常的過斷層開采技術(shù),仰采過斷層開采技術(shù),以及俯采過斷層開采技術(shù)。

綜采工作面 過斷層 開采技術(shù)

在綜采工作面開采煤層過程中，經(jīng)常會遇到斷層帶，因斷層的地質(zhì)條件復(fù)雜，這就對煤礦開采進(jìn)度造成一定的影響。在綜采工作面過斷層時，由于頂板出現(xiàn)破碎，再加上底板不平，這就容易使支架發(fā)生傾斜，支架很難達(dá)到實際的支撐能力。這就會使支架上方出現(xiàn)不同程度的冒頂，支架上方的冒頂矸石的存在無形中降低了支架的支護(hù)空間，影響支架通過斷層。斷層附近的頂板出現(xiàn)提前斷裂現(xiàn)象，當(dāng)綜采工作面接近斷層帶時，會發(fā)生回轉(zhuǎn)來壓，甚至?xí)l(fā)生壓死支架的事故。過斷層時，采煤機(jī)過多截割巖石導(dǎo)致出矸量增加，同時采取放震動炮來松動煤巖體，增加了回采、檢矸工作量，煤炭質(zhì)量也相應(yīng)下降。因此說，探討綜采面工作面過斷層開采技術(shù)，對于保障煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)有著深遠(yuǎn)的意義。

1 通常的過斷層開采技術(shù)

落差超出回采截割高度2/3的斜交與傾斜斷層，并且被揭露務(wù)必比巖層硬度要大的，不適合應(yīng)用打眼放震動炮和借助采煤機(jī)截割，或者是放震動炮之后依舊無法爆落的情況下，通常將切眼開在斷層的另一側(cè)，局部開巷道繞采或者是搬家重新安裝。倘若斷層有著較小的落差，可以通過支架，以及斷層的落差大，有著松軟的頂?shù)装鍘r性。要么是在放震動炮之后會出現(xiàn)落矸的情況下，需要確保斷層和工作面之間具備大的交角。圍巖比較穩(wěn)定的情況下，斷層和工作面的交角是20°—30°，在不穩(wěn)定圍巖的情況下，其合理交角是30°—45°。需要實施壓低或破頂讓機(jī)組通過斷層，需要讓處理之后的底板取相同的坡度，以便于支架和機(jī)組的通過。

針對1m以下落差的斷層，在煤層往上斷失的情況下，倘若是比較好揭露的頂板條件，需要實施溜子和采煤機(jī)上漂的策略，且留底以降低采高，進(jìn)而推動頂板與支架前梁迅速地接頂斷層另一盤。當(dāng)頂板破碎容易片幫的情況下，應(yīng)盡可能地使梁端距縮小，且將雙層金屬網(wǎng)事先掛設(shè)，在頂板冒落出現(xiàn)空頂?shù)那闆r下，應(yīng)插背木板，且在頂板的底層深入木板。

針對1m以上落差的斷層，往上斷失的斷距比煤厚小，將采高縮小，多多地留底煤，上浮支架，在推進(jìn)工作面一段距離之后，回采和支護(hù)設(shè)備能夠提升到煤層頂板。支架留底煤上浮的過程中傾倒的情況會出現(xiàn)，需要實施下面的策略：在水平方向上掩護(hù)支架頂板轉(zhuǎn)一個角度，提升底座后半部相應(yīng)的空隙，將物料墊入，移架存在壓力之后，降低兩個后立柱，抬起柱腳，將物料墊入，在相同的水平面上合底座，確保一直處在穩(wěn)定的狀態(tài)，可防止移架彈簧板和一系列連接部件的損壞。

針對往下斷失落差lm以下的斷層，在較好的煤層頂板條件情況下，揭露煤層高度小于支架最小高度，實施挑頂通過策略。確保過斷層之前支架的伸縮量是充足的，以便于通過斷層的時候使得采高降低，這需要先增加采場的高度再通過斷層，相反的，太大高度的情況下，支架支不到頂板，實施加支木垛或者是木板對上面的空間進(jìn)行支護(hù)。以便于落后正常位置的支架可以正常地下移。煤層頂板破碎的情況下，借助采煤機(jī)掃頂，以及掛雙層網(wǎng)，且插木板避免移架之前的頂板冒漏。

倘若是往下斷失1m以上的落差，斷層小于煤厚，那么揭露斷層之前將采場的高度增加，并且掛雙層網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，且將木板插在其上，讓支架向最大的支撐高度延伸，搞好過斷層的準(zhǔn)備工作，在采煤機(jī)割煤往下通過斷層的影響下，支架會回縮且使得支護(hù)高度降低，部分煤層變薄的情況下，務(wù)必破頂?shù)装暹M(jìn)行通過。

2 仰采過斷層開采技術(shù)

在斷層前面3m—5m的位置，一個循環(huán)的推進(jìn)應(yīng)使得揚(yáng)起的滾筒高度增加，根據(jù)傾斜角度來決定，大概是10cm。支架與溜子，在進(jìn)行移動之后應(yīng)實時地將物料墊加在后面，將水平提高，避免設(shè)備的自重下移，進(jìn)而強(qiáng)化爬坡技能?？s小支架到最小的采高，使得穩(wěn)定性增加，以便于通過斷層，到達(dá)斷層帶的綜采面輸送和支護(hù)設(shè)施，逐步地在近水平方向上推進(jìn)溜子，在移架的過程中能夠提升溜子和底座到相同的水平，并且使得采高增加以及留頂煤減少。

3 俯采過斷層開采技術(shù)

俯采過斷層，應(yīng)配合好溜子與支架，確保一致性的下栽角度，也就是處在相同的斜面上，否則，會被推彎，以及擠壓損壞活塞密封圈，較難復(fù)位活塞跳槽，這個時候能夠?qū)嵤┙抵?，將支架底座的后沿上提?/p>

俯采過斷層，應(yīng)確保溜子平和直以及煤壁直的工作面，不可以超出16°的刮板機(jī)下栽角，防止過多的煤炭從溜槽溜出，導(dǎo)致難以裝煤。

4 綜采工作面過斷層開采技術(shù)的建議

(1)綜采工作面過斷層期間，首先要保證支架完好，不出現(xiàn)自動卸載現(xiàn)象，否則無法控制頂板。其次采煤機(jī)割過煤后，要及時拉架，滾筒過后防片幫板馬上伸出。

(2)對斷層帶頂板破碎段的鋪網(wǎng)、架設(shè)梯子梁、打錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)非常必要，能有效地控制頂板和煤壁片幫，從而預(yù)防煤壁片幫以及因煤壁片幫而引發(fā)的冒頂事故，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。鋪網(wǎng)、架設(shè)梯子梁、打錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)要及時，不能在片幫、冒頂后進(jìn)行。

5 結(jié)語

總之，根據(jù)礦區(qū)的實際現(xiàn)狀，需要有目的性地實施有效的斷層開采技術(shù)，以有效地回收煤炭資源，并使得工作面的產(chǎn)量大大地提高，最終實現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益。綜采工作面通過斷層開采技術(shù)的成功實踐，不僅為煤礦企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，也為綜采綜放工作面在較復(fù)雜的地質(zhì)條件下開采取得了成功經(jīng)驗。綜采工藝必將在更多的生產(chǎn)礦井推廣利用，將為煤炭企業(yè)的高產(chǎn)高效做出更加突出的貢獻(xiàn)。

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郭奇才(1976—),男,漢族,山西臨汾人,2012年畢業(yè)于山西煤炭干部管理學(xué)院煤礦安全技術(shù)與監(jiān)察專業(yè),現(xiàn)在山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司從事采礦技術(shù)與管理工作,助理工程師。