试论综采工作面过断层技术论文

 

　　关键词：综采工作面,过断层技术,应用措施

 

　　在实际矿产资源开采进程中，其经常会出现各种类型的地质构造，这部分特殊构造不仅会对后续开采的稳定性产生不良影响，还会加大各类安全问题的发生几率，而断层就属于一种较为常见的地质构造类型，其所指的主要就是地壳当中的岩体构造在地质外力所产生的影响下出现了断裂等问题，而在断裂的表面部位也出现了相对移动，这样就会产生断层现象。因此，在后续的开采阶段中，应当在充分结合断层主要特征以及周边围岩特征的基础上，更加合理的选择对应的综采工作面过断层技术，以此为基础来实现对于各类矿产资源的安全开采，促进整体开采效率与开采质量的同步提升。

 

 

　　结合实际情况可以看出，由于各类矿产资源主要就是在长时间的地质演化阶段中所形成，使其在分布形态与分布位置上存在着较为显著的多样化特征，而在各大矿山断层的岩体部位，通常会出现水流或是其他各类复杂地形，这样也会加大水灾以及各类地质灾害的发生几率。同时，一旦在矿山开采过程中遇到了断层，也代表着矿山岩体的稳固性正在逐步降低，在后续开采阶段中，如果没有采用合理的保护措施，就会加大坍塌事故的发生几率。因此，为了有效解决煤矿当中所产生的断层问题，综采工作面过断层技术应运而生，现阶段所采用的综采工作面过断层技术当中，应用较为广泛的主要为跳采法、挑顶起底法等这就需要在结合断层主要特征以及开采厚度的基础上，选择与之对应的过断层技术方式，从而确保所用的技术手段能够取得更加优异的效果。

 

 

　　断层在本质上属于地质层当中涉及到的一种主要岩石结构，这种现象是由于地壳运动对于原本岩体构造所产生的挤压，使得那些受力不均匀的岩体遭受了较高的压强，长时间如此就会出现岩体损伤等情况，出现了岩石破碎等严重问题。而在综采工作面当中，如果出现了断层等问题，就会导致综采工作面顶板部位的破碎程度逐步提升，各类大规模机械设备很难在其中正常运转，这样也会加大各种安全隐患与质量问题的发生几率。而结合实际情况可以明显看出，如果没有采用更加合理的煤矿开采方式，就会在过断层时期出现各种类型的灾害，比如大面积冒顶或是冲击地压等，这些都会产生较为严重的影响。

 

　　2.1大面积冒顶与冲击地压

 

　　首先是大面积冒顶，在各类地质构造运动过程中，很容易就会出现断层，这样也会对后续矿产资源开采工作的安全性与稳定性产生不良影响，由于岩石在断层两侧部位会出现相互挤压等情况，导致岩体破碎问题的发生几率逐步提升。而在综采工作面过断层时，原本那些较为破碎的岩体在受到进一步影响后，就会出现大面积塌陷等严重问题，如果在工作过程中没有明确具体的破碎高度，后续处理冒顶问题时的危险性就会逐步提升。同时，部分冒落的岩块与其他物质，还会损坏综采工作面当中运转的各类设备，这对于后续各类工作的开展也会产生严重影响；其次则是冲击地压，一般情况下，断层中存在着相对比较大的构造应力，如果需要在断层周边部位开展综采工作面开采工作，就会导致断层当中的压力逐步释放，导致后续开采工作中，巷道与工作面的周边部位存在着多余能量，这样不仅会使得岩体出现破碎，也会产生冲击地压等问题，冲击地压属于一种较强的动力能量，并且属于瞬间释放的能量，这样不仅会对不同设施产生严重损坏，还会加大人员伤亡问题的发生几率，不利于促进后续工作的顺利开展。2.2突水与液压支架压架

 

　　首先，突水问题，断层在本质上属于一种不连续的特殊岩体，在没有受到外界干扰的情况下，断层自身有着较强的密封性，但在断层面进行资源开采工作时，很容易就会对断层原本的状态产生影响，大幅度降低断层的密封性与稳定性。并且一旦断层与含水层接触，水流就会通过断层当中存在的缝隙逐步进入到综采工作面中，在水流相对较小的情况下，工作面的泥泞程度就会逐步提升，不利于促进后续工作的顺利开展，而在水流较大的情况下，甚至会出现淹没工作面等严重问题，导致采掘工作无法顺利开展，甚至还会威胁到工作人员的生命财产安全；其次，液压支架压架，在断层周边部位进行资源开采时，由于应力上出现了异常情况，导致后续开采阶段中液压支架受到更高的压力，在这种压力过高的情况下，就会引发液压支架压架问题出现。而这种问题还会加大冒顶问题的发生几率，不仅会损坏设备也会加大断层区域各类工作开展的危险程度，也很难针对液压支架压架问题展开全面处理。

 

　　3综采工作面过断层技术的具体应用措施

       3.1综采工作面过断层技术的应用类型

 

　　3.1.1跳采法

 

　　在跳采法的实际应用过程中，就是在针对巷道进行重新开凿过后，针对原本的采掘工作面进行合理移动，其中采取的箕斗掘进方式可以更加高效地避开各类故障区域，使得整体工作具备着更高的灵活性。特别是在那些对于断层要求比较严格的综采工作面当中，采取跳采法能够有效提升整体生产效率与生产质量，整体安全性也比较高，但站在实际情况的角度上来看，如果原本矿井工作面与断层之间的高度差处在较高的水平上，就必须要合理的应用跳采法开掘全新的巷道，还要针对以往所采用的一些采掘设备进行合理转移，通过这种方式来稳步提升断层采掘工作的开展效率。而这种过断层技术虽然在应用过程中有着较强的灵活性，但在后续工作面转移过后，原本巷道的支撑力就会逐步降低，因此，在采用跳采法的实际进程中，应当重点关注巷道内部的支护情况以及后续的过断层开采情况，从而促进各类开采工作的顺利开展。

 

　　3.1.2调整采高法

 

　　通常情况下，在针对断层问题进行处理时，其在顶部与底部之间存在着厚度并不相同的岩层，这时就应当针对所用设备与液压支架的具体指标与参数进行合理调整，保证其能够有效覆盖开采区域。同时，也可以在内部引入调整采高法，这种综采工作面过断层技术能够通过对于各类机械设备的灵活应用，针对断层的距离以及岩层的厚度等信息进行准确计算，从而得出与之对应的采矿高度，在断层与综采工作面还存在着一定距离的情况下，调整采高法可以逐步降低采矿设备的整体高度，在其离开断层过后，将采矿设备回调至原本的高度状态。

 

　　3.1.3挑顶起底法

 

　　这种过断层技术，大多应用在那些断层比较软的岩层部位，站在实际应用情况的角度上来看，挑顶起底法就是利用采矿设备将断层周边存在的岩层进行切断处理，以此来实现过断层的主要目标。举例说明，在岩层的整体厚度相对较小，并且不能采用液压支架的情况下，如果断层涉及到的岩体较软，这时就可以采取挑顶起底法进行处理，通过对于岩体所进行的持续切削来降低其对于后续采矿工作所产生的影响，然而，如果断层周边部位的岩体强度较高，这时就不能采用挑顶起底法，而是要结合实际情况来采取其他类型的过断层技术。

 

　　3.1.4采面回采过断层技术

 

　　在综采工作面过断层技术的实际应用过程中，如果回采落差低于0.5m，就可以直接采用采矿设备来针对断层影响带进行切割，而在落差超过0.5m的情况下，为了有效提升综采工作面的过断层效率，并降低设备的整体磨损量，就应当采取松动爆破方式进行辅助，尤其是在综采工作面回采过断层的上下盘当中，还要提升对于采面坡度的重视程度，将其稳定控制在3°左右，以此为基础来提升综采设备运转的安全性与稳定性。而在后续回采过断层阶段，也要采取割顶方式过断层，有效降低了采矿设备的整体割岩量，而在实际工作开展进程中，也要针对采高进行稳定控制，使其能保持在2.5m以上。在后续采用爆破辅助破岩技术时，其主要目的就在于进一步降低采矿设备的整体磨损程度，从而稳步提升采面过断层的整体效率，站在实际应用情况的角度上来看，大部分情况下都会针对断层当中较为坚硬的岩石展开松动爆破处理，为了保证后续松动爆破工作能够更加顺利的开展，就应当采取多气腿凿岩的方式，其中需要将风钻的施工距离稳定控制在10m以上，不能低于10m，并结合实际情况来设置好炮眼孔径以及孔深。在正式进行松动爆破前，还要确定好钻孔的整体装药量，而在后续松动爆破效果没有达到预期的情况下，就要适当的提升药卷数量。同时，在松动爆破阶段中，应当及时针对综采工作面当中的机组以及管板运输机等多种设备进行封闭处理，并在爆破完毕后才能正常供电。

 

　　3.1.5重新制作切眼

 

　　在正式开展矿产资源开采工作前，如果综采工作面遇到了大断层，这时就很难强行通过，在这种情况下就应当重新制作切眼，以此为基础来有效实现安全开采。一般情况下，这种方式大多应用在落差在十几米的大断层当中，在综采工作面回采阶段靠近断层时，应当保留部分安全岩柱，并在断层的另一个盘针对切眼进行重新制作，在切眼制作完毕后，就可将综采工作面转移到全新的切眼当中，并继续开展回采工作，但结合实际情况可以明显看出，采取这种方式的整体工作效率相对较低，需要消耗较高的成本与时间来进行转移工作面，整体成本消耗也处在较高的水平上，同时，这种重新制作切眼的方式，也会对断层的安全性与稳定性产生不良影响。

       3.2综采工作面过断层的安全技术

       3.2.1做好顶板管理工作

 

　　结合实际情况可以看出，处在断层周边部位的矿山很容易出现压力聚集等情况，这样就会加大冒顶问题的发生几率，因此需要针对断层作业面以及顶板进行高效治理。首先，在综采工作面正式通过断层前，应当做好必要的准备工作，明确其中所需的各类材料，比如模板或是金属网等，还要针对综采工作面的顶板部位做好针对性的支护工作，从而保证综采工作面当中的液压支架能够处在较为稳定的工作状态中，避免后续产生压架或是歪架等严重问题，同时，对于不同支架之间的高度也要进行稳定控制，避免出现偏差过大等情况；其次，还要对液压支架当中采用的控制系统进行定期检查，由于支架所承受的水压比较强，这样也会加大渗漏问题的发生几率，这就应当在正式进行交接班前，针对液压支架当中所采用的各类液压装置展开合理检测，确保在后续工作开展进程中，支护装置能够处在稳定的运转状态。其中需要重点关注的内容在于，在实际过断层阶段，必须要结合回采过程中顶板的具体状况采取对应的保护措施，如果在后续产生了工作面大规模冒顶等问题，就要在第一时间引导工作人员撤离至安全地带。

 

　　3.2.2强化对于断层的勘探力度

 

　　在综采工作面断层周边部位进行开采工作时，首先，应当加大对于断层的勘查力度，在正式工作前针对断层周边的应力情况以及岩体破碎情况展开合理勘查。同时，其中涉及到的主要工作内容，就是针对断层周边部位岩体情况进行全面监测，尤其是在针对应力情况进行监测时，可在内部采取钻探等方式，这样可以稳步提升整体监测准确性。而在对岩体破碎程度以及水体情况进行勘探时，也可以在内部引入物探方式，其中所采用的主要为瞬变电磁法以及无线电坑透法等多种措施，在明确断层内部具体情况的基础上，制定出更加完整的过断层措施，这也属于针对断层突水事故进行预防的重要措施。而在后续通过断层的实际进程中，为了提升顶板的安全性与稳定性，还要合理的引入针对性的顶板控制措施，在实际操作阶段中，需要针对综采工作面中支架所具备的支撑性能展开稳定控制，尤其是对于工作面中所采用的端头支架，更应当通过对于接顶技术的合理应用，避免后续支架在运转过程中产生倒架或是咬架等问题。而在支架的移动阶段，也要采取针对性措施来降低支架的整体沉降量，在移动支架时也要进行快速移动，一旦综采工作面在后续的爆破阶段中产生了顶板冒顶等问题，就要在第一时间伸出对应的支架伸缩梁，以此为基础来实现对于顶板部位的全面支护。

 

　　3.2.3做好防治水管理工作

 

　　在断层周边部位进行回采时，其内部存在着断层活化等多种问题，由于断层部位的水密封性相对比较差，如果在断层面出现了扰动等情况，就会导致断层的隔水效果大幅度降低，后续开采阶段中整体综采工作面的用水量也会逐步提升。在这种背景下，如果没有及时进行排水，就会加大各类谁在安全事故的发生几率。因此需要在综采工作面过断层过程中做好必要的防治水管理工作，其中主要涉及到了以下几方面内容：首先，应当做好探放水工作，应当在工作正式开展前针对含水层与综采工作面之间的具体距离进行合理探测，并在其中划定对应的防水岩柱，结合实际情况来确定好岩柱的具体宽度；其次，还要对综采工作面当中的排水沟部位进行全面清理，在后续的回采阶段中，由于内部存在着比较多的碎石等物质，如果这部分杂物在排水沟当中逐步堆积，就会影响到整体排水效果，这就需要及时针对排水沟展开清理工作；最后，还要有效降低综采工作面的整体回采速度，降低工作面回采对于岩层所产生的不良影响，而在含水层贯穿断层的情况下，还要及时采取针对性的疏水措施。

 

 

　　综上所述，在当前的社会发展进程中，为了有效促进整体矿产行业的稳定发展，就应当逐步提升对于综采工作面过断层技术的重视程度，同时，还要在后续的开采阶段中，结合具体情况来选择与之对应的综采工作面过断层技术，还要结合矿山当中的具体断层情况，采取针对性的安全保护措施。而在后续采取综采工作面过断层技术的实际进程中，也要对原本存在的过断层工作面以及巷道进行合理保护，防止在后续出现再次出现风险，确保矿产资源开采工作的安全性与稳定性能够实现同步提高，进一步提升各类矿产资源所具备的开采价值。