煤礦井下采煤工作面過斷層技術(shù)應(yīng)用研究

上官少波

(山西陽城陽泰集團(tuán)伏巖煤業(yè)有限公司，山西 陽城 048100)

引言

煤礦采煤工作面過斷層施工十分危險，若沒有采取合理方式進(jìn)行控制，勢必會造成較為嚴(yán)重的不良影響。對具體煤礦的情況進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)其存在過斷層，因此，在對該礦進(jìn)行開采期間，要合理應(yīng)用過斷層施工技術(shù)，保證開采作業(yè)的順利進(jìn)行。

1 采煤工作面過斷層的方法

為了使得斷層帶來的不良影響降低，需要由斷層產(chǎn)生的方位與脫離狀況等方面進(jìn)行治理，盡最大努力把斷層留存于煤柱內(nèi)，使得煤礦得到科學(xué)適宜的布控，有利于后續(xù)開采工作的進(jìn)行。如果在采掘期間產(chǎn)生了新的斷層，需要盡快調(diào)節(jié)采掘的方向方位，以此來保障采掘工作者的人身安全，降低煤礦資源的損耗。在再次采掘工作進(jìn)行之前，需要排除造成采掘活動區(qū)域產(chǎn)生差別的比較大的不利因素，提升工作的成效。在進(jìn)行采掘期間，在煤層斷層區(qū)域比較小、煤層不是很厚、沒有氣和水的威脅、巖層又比較完整的情況下，能夠硬化。最困難的操作方式就是直接移動爆破工作面，另外在產(chǎn)生故障時必須用硬度強(qiáng)的木柱進(jìn)行支護(hù)。在煤礦采掘活動區(qū)域的表層硬實度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時，采掘煤炭的高度需要比機(jī)器滾子的高度要高，才可以推動工作面的爆破活動。如果采掘的工作區(qū)域上發(fā)生了問題，其頂部與底部需要選取各自不同的方式，哪個面上發(fā)生了問題在在哪個面上應(yīng)用爆破的方式，相對的另一面就需要運用機(jī)械采挖的方式。如果是發(fā)生了特別大的事故導(dǎo)致屋頂裂開，需要把拱形的切眼卸下來，也可以是重新布置切眼。

2 煤礦井下斷層的影響

礦下一旦出現(xiàn)斷層就會帶來兩大類型的危害：第一，因為煤層和巖石層接連不斷的受到損害就會使得支護(hù)變得有危險。一旦形成斷層，煤層和巖石層就會斷裂，使得頂板和底板的支撐變得更加困難，如果斷層面的走勢和采掘活動面的回采走向是垂直的關(guān)系或者和挖掘活動面的挖掘走向是平行關(guān)系時，就會特別容易出現(xiàn)冒頂?shù)膯栴}；第二，煤層和巖層斷開以后，會使得水、瓦斯等不利元素進(jìn)行肆意的流通。一旦形成斷層兩盤中間就會產(chǎn)生裂縫，其可能會把煤層、巖層周邊的水源和掘進(jìn)活動面連接，這時候瓦斯也更容易通過其進(jìn)行流通，最終致使開采活動面上水和氣聚集，形成危害性極大的環(huán)境。所以，研究安全并且高效率的經(jīng)過斷層的科技和方式是確保開采活動面安全進(jìn)行的關(guān)鍵方式，不僅能夠確保工作人員的安全，還能夠減小斷層造成的經(jīng)濟(jì)損失。

3 煤礦井下采煤工作面過斷層技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 控制割煤作業(yè)速度

在進(jìn)行采掘活動的過程中，斷層一帶煤層的穩(wěn)固程度會逐漸變低，另外頂板和底板的圍巖還會容易出現(xiàn)脫落的情況。所以，這就使得對過斷層的開采煤層活動變得更加困難，針對開采煤炭的高度來講，需要使其在兩米到兩米二之間，如果在開采活動進(jìn)行過程中，超出了這個高度，實施過斷層的開采活動時，采煤機(jī)器進(jìn)行切割活動時的轉(zhuǎn)速應(yīng)該在每分鐘兩米的范圍內(nèi)。同時，在進(jìn)行實際的工作過程中，需要采煤機(jī)器的操控者針對采煤活動面上運用的各類支架的實時狀況進(jìn)行觀察，一旦出現(xiàn)問題，需要盡快排除，進(jìn)而確保過斷層采煤工作的安全性和科學(xué)性。另外，在對多斷層采掘過程中，需要針對各個部分的狀況實施整體的治理，其相關(guān)的工作者在進(jìn)行工作時，需要根據(jù)各項施工重點的實際狀況來確定，確保開采活動的安全有效性。

3.2 嚴(yán)格執(zhí)行敲擊和幫助頂部的系統(tǒng)

公司的管理者與有關(guān)的技術(shù)操控者在工作開始以前，需要針對各項機(jī)械設(shè)施進(jìn)行仔細(xì)的檢測活動，檢查開采工作面有無出現(xiàn)疏松、損壞與脫落的情況，另外所使用的工具長度需要高出1.6米。在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，必須先旋轉(zhuǎn)事故區(qū)域，接著旋轉(zhuǎn)支撐柱，安保檢測人員與班長共同指揮場地的工作。各個班級都會指定一個專門人員，各組都必須有3個以上的人員來進(jìn)行斷層地帶的支護(hù)工作；在工作臺中不可以有人在操控范圍內(nèi)，事先拾取色譜柱，需要實時換置破損的色譜柱。禁止把支護(hù)柱砸在浮煤與浮筏上方。在能夠保證施工人員安全的狀況下，相關(guān)的技術(shù)操控者需要快速退到安全的區(qū)域，然后立刻向礦井調(diào)度室報告實際狀況，進(jìn)而選取對應(yīng)的安保方案。

3.3 監(jiān)測與防治瓦斯

在過斷層工作中最關(guān)鍵的危害物就是瓦斯，如果在采掘過程中，對于瓦斯的治理不到位，一定會嚴(yán)重威脅到施工人員的生命安全。在施工之前，需要派遣專門的監(jiān)測工作者，來對采掘區(qū)域內(nèi)瓦斯的實際含量進(jìn)行檢測，一旦檢測出了不正常的狀況，必須盡快運用合理的解決方案進(jìn)行治理工作，保證采掘工作順利實施。另外，有關(guān)的管理者在工作期間需要隨身攜帶瓦斯檢測儀，實時的針對工作區(qū)域內(nèi)的瓦斯含量進(jìn)行檢測，一旦瓦斯的含量超過了正常值，就要立刻叫停工作，切掉電源，帶領(lǐng)所有工作者快速有序的退出該區(qū)域。等到采掘區(qū)域內(nèi)的瓦斯含量恢復(fù)正常值之后，相關(guān)的工作者就能夠再進(jìn)到煤礦中繼續(xù)工作了。

3.4 合理調(diào)整工作面與斷層線夾角

在進(jìn)行礦下煤炭的采掘過程中，斷層兩面的落差程度直接干擾著采掘活動的進(jìn)行。如果是采掘活動面和斷層處于平行的關(guān)系，或者是處在相交的度數(shù)不大的情況下，這時采掘活動區(qū)域經(jīng)過斷層就會致使裸露的區(qū)域太大，使得頂板的維護(hù)工作難度增強(qiáng)，施工時的難度變得更大。因此需要針對綜采活動面的走向?qū)嵤┛茖W(xué)的調(diào)節(jié)，綜合現(xiàn)實的采掘情況，使得采掘活動面和斷層之間形成夾角，當(dāng)夾角大時出現(xiàn)的交叉面也會越大，如此便能夠有效的降低頂板維護(hù)的困難程度。只是這種方法還是有一定劣勢的，也就是經(jīng)過斷層的時長過長，就會直接干擾到采掘的時效。通常來講，頂板作業(yè)面比較穩(wěn)固，同時采掘活動面和斷層之間的夾角度數(shù)為二十度到三十度之間時，采掘工作是最穩(wěn)固的，安全性能也就相應(yīng)的最強(qiáng)。如果是頂板作業(yè)面穩(wěn)固性不太好時，這時夾角的度數(shù)需要設(shè)定在三十度到四十五度之間是最為適宜的。只是如此便會致使采掘活動面的長度增長。因此，通過以上的分析，在實施斷層采煤過程中需要按照現(xiàn)實的狀況，選擇科學(xué)適宜的方法實施采掘工作，確保斷層采掘工作的安全程度和穩(wěn)固程度。

4 結(jié)束語

以我國復(fù)雜的煤礦開采環(huán)境和日益增長的煤炭產(chǎn)量需求為基礎(chǔ)。因此，需要對煤礦地下斷層施工技術(shù)及安全技術(shù)措施進(jìn)行研究。在許多地質(zhì)構(gòu)造中，斷層對煤礦地下工程開采影響最大。在實際地下工作流程中，了解缺陷的識別方法，做好煤礦地下缺陷施工技術(shù)，采用合理的支撐方法和技術(shù)措施，通過缺陷，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。