斷層地質(zhì)構(gòu)造對綜合機(jī)械化采煤的影響

王興振 賈傳席 王繼龍

摘 要：斷層對于綜合機(jī)械化采煤工作是有巨大影響的。在我國，由于經(jīng)緯度跨越較大，采煤區(qū)表現(xiàn)出來的地質(zhì)差距較大。煤炭資源作為不可再生資源，必須要合理開采，盡量減少在開采中的浪費(fèi)現(xiàn)象。面對斷層，要綜合分析，確定斷層形狀，按照斷層走向合理安裝煤炭輸送裝置，以保證開采效率與開采安全。

關(guān)鍵詞：綜合機(jī)械化；煤炭資源；斷層

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.097

1 綜合機(jī)械化采煤簡述

綜合機(jī)械化采煤是采煤工作面的全過程，其包括破媒、裝煤、運(yùn)煤、支撐并保護(hù)采空區(qū)等。綜合機(jī)械化采煤設(shè)備包括采煤機(jī)可彎曲的刮板輸送機(jī)、液壓支架等。綜合機(jī)械化采煤實(shí)現(xiàn)了煤炭采取率的重大提升，是一定時(shí)間內(nèi)滿足了我國工業(yè)發(fā)展對煤炭的需求。

在整個(gè)機(jī)械采煤的過程中，機(jī)械采煤的設(shè)備水平與環(huán)境制約因素會(huì)影響到整個(gè)采煤的工作效率和工作時(shí)間，采煤過程中使用更先進(jìn)的設(shè)備會(huì)大大地提高工作效率，節(jié)省人力、財(cái)力、物力，同時(shí)也提高了工作時(shí)的安全性，促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

然而在我國綜合機(jī)械化煤炭開采設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用過程中效果不佳，綜合機(jī)械化采煤的效果受到很多因素的制約，尤其斷層因素的制約。在整個(gè)煤開采的過程中這些存在的因素相互聯(lián)系，使得采煤工業(yè)的發(fā)展受到影響，采煤效率無法滿足實(shí)際需求，需要在未來的發(fā)展過程中采取有效的對策進(jìn)行技術(shù)水平的提升。

2 斷層對機(jī)械化采煤的影響

斷層是置于地下的巖石等裂縫，巖石裂縫直接影響了采煤的整個(gè)工作面，使得煤炭的開采區(qū)不得不按照斷層的邊界進(jìn)行劃分，在一定程度上造成了煤炭開采受到局限；同時(shí)煤炭資源在斷層中的探測較難，所以斷層會(huì)造成煤炭開采率下降，使得煤炭資源無法充分開發(fā)利用，降低了企業(yè)的效益。

在煤炭開采的過程中，倘若斷層的的邊界、范圍不同，使得正斷層明顯小于逆斷層，即斷層的的立體形狀出現(xiàn)差異。在這時(shí)如果安裝的采煤保護(hù)支架的最低高度較低，就會(huì)使得煤炭開采設(shè)備在開采過程中受到阻礙，造成設(shè)備無法順利通過斷層。而煤炭斷層面的傾斜角度小，會(huì)對綜合機(jī)械化采煤技術(shù)產(chǎn)生很大程度上的影響，使得煤炭運(yùn)輸出現(xiàn)問題。

大型的斷層會(huì)使得煤層被割裂成無數(shù)塊。使得煤炭開采區(qū)域變得零散。由于斷層地質(zhì)的不同，再開采活動(dòng)中，使用炸藥等都會(huì)對斷層整體造成影響，可能導(dǎo)致地下斷層擴(kuò)大，使得設(shè)備被掩埋等。

尤其是斷層內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)滲水等情況，其會(huì)使得地下瓦斯?jié)舛仁艿接绊懀跀鄬映霾擅浩陂g，稍有不慎，可能造成巨大安全事故，出現(xiàn)人員傷亡事件。

3 斷層采煤處理

（1）按照斷層劃分采區(qū)。在實(shí)踐中，大中型斷層是煤炭開采自然邊界。因此，在對煤炭開采區(qū)開采之前要進(jìn)行地質(zhì)勘探，把握斷層的性質(zhì)，了解斷層的長度與寬度，從而確定煤炭開采的區(qū)域范圍；如果是大中型斷層，則要根據(jù)斷層劃分采煤的井田，在斷層的邊界處進(jìn)行劃分，這樣在實(shí)踐中會(huì)減少因使用炸藥等造成的斷層整體動(dòng)蕩，從而避免斷層擴(kuò)大，也是全面開采的必然要求。

如果是中小型斷層，則比較困難，在實(shí)踐中需要根據(jù)斷層的大小對煤層頂部進(jìn)行切割，以保證綜合機(jī)械化開采設(shè)備的順利通過。

（2）結(jié)合綜合機(jī)械化采煤裝置?？梢愿鶕?jù)斷層的走向進(jìn)行采煤設(shè)備安裝，從而進(jìn)行開采。進(jìn)行長壁綜合機(jī)械化采煤與短壁綜合機(jī)械化采煤辦法。以長壁綜合機(jī)械化采煤的開采量大縮短煤炭能源開采的時(shí)間，提高效率。以短壁綜合機(jī)械化采煤方式的體積體積小、活動(dòng)靈活作為靈活參與開采的方式。從而更好地進(jìn)行開采，提高煤炭能源開采效率，避免過大幅度震蕩斷層引起塌陷。

（3）通過跳采的方式通過斷層。當(dāng)在地面工作時(shí)，通常會(huì)遇到山脊和山谷的地貌，這種地貌下由于擠壓會(huì)產(chǎn)生斷層，斷層的產(chǎn)生回去機(jī)械采煤完成一定的工作難度和危險(xiǎn)，這時(shí)我們就可以采用跳采的方式讓空的機(jī)械設(shè)備沿著斷層行進(jìn)，并且將斷層中的一些巖石打碎，讓機(jī)械設(shè)備可以順利通過，減少因?yàn)閿鄬硬环€(wěn)定而掉落的巖石碎屑傷害到工作人員和機(jī)械設(shè)備。再開辟出來一條道路之后，可以采用回采的方式將工作面中的煤炭從斷層下開采出來。這種方法雖然用時(shí)較長，但是比較安全，也是最簡便的。

（4）采用挑頂臥底的方式強(qiáng)行通過斷層。在通過斷層時(shí)發(fā)現(xiàn)此斷層中的工作面的最底端低于之前工作面的最底端，可以使用挑頂臥底的方式開采煤炭。但是采用此方法時(shí)要注意斷層的巖石種類，斷層處的巖石較堅(jiān)硬時(shí)，可以采用此方法，并且當(dāng)工作面的最底端高于原來工作面的最底端時(shí)只能使用挑頂?shù)姆绞?，不能采用臥底的方式。

（5）調(diào)整開采煤炭時(shí)切割煤炭的高度。在斷層面的整體落差小于機(jī)械設(shè)備的最小工作高度的時(shí)候，機(jī)械設(shè)備可以直接通過，當(dāng)落差高于最小工作高度的時(shí)候，就可以采用斜著進(jìn)入斷層的方法，并且調(diào)整開采煤炭的切割高度來適應(yīng)斷層的落差，保證通過斷層時(shí)不會(huì)讓斷層塌陷造成威脅。調(diào)整的切割高度根據(jù)落差大小來調(diào)整，最好高度小于斷層落差高度，保證開采的順利進(jìn)行和工作人員的人身安全。

4 結(jié)語

斷層是在煤炭資源開采中常遇的現(xiàn)象，根據(jù)不同的地質(zhì)地貌，斷層也有不同的表現(xiàn)。斷層對于綜合機(jī)械化采煤工作具有重要影響，在實(shí)踐中，必須要詳細(xì)分析斷層走向、斷層邊界、斷層范圍，以合理安裝煤炭輸送裝置與煤炭開采機(jī)。要根據(jù)斷層地下結(jié)構(gòu)，裝備必要的安全設(shè)施，保障煤炭開采的安全性，同時(shí)充分開采煤炭資源，杜絕浪費(fèi)。

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