綜采工作麵過斷層技術分析
應用技術
作者：李寶德
[摘 要]斷裂構造是煤礦采掘工程常見的地質構造形態，斷層給采煤工作麵安全生產帶來了極大的影響，尤其是大傾角工作麵突遇落差較大斷層，為確保施工安全，不得已常常采取工作麵搬家、重新開切眼或局部補眼，造成丟三角煤，致使回采率降低、采掘接替失調，造成噸煤成本增加、降低了生產效益。為此，在含斷層構造較多的礦區研究工作麵安全過斷層方法與技術顯得尤為重要，采取措施使綜采工作麵快速、安全通過斷層，是綜采工作麵高產高效必須解決的問題之一。
[關鍵詞]綜采 工作麵 過斷層 分析
中圖分類號：TD823. 89 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0261-01
引言
斷層的形成，從力學角度上講是應力在煤（岩）體中從開始產生→應力積聚→最後釋放的過程。因此，在應力釋放部位（斷層麵）及其附近的煤岩層中，會保存一些受力、釋放的記錄——斷層的牽引、伴生和派生現象，這些現象可以證實斷裂構造變動及其強度，或預示前方是否存在斷層及所在的位置，因此分析判斷、記錄這些現象對分析判斷斷層意義重大。
1 綜采工作麵過斷層方法
1.1 調整采高法
當斷層上下盤頂底板之間的煤層高度大於設備允許的最小割煤高度時，采取留頂煤或留底煤的方式降低采高。先估算出工作麵距斷層前方所需要的過渡段，通過調整割煤高度來通過斷層實際操作時采取留頂煤或底煤過斷層。通過斷層後逐步見頂見底開采，恢複原采高，采煤機每刀留頂煤或留底煤的厚度通常為100～150mm。這種方法適合斷層麵較小的地質條件。
1.2 采煤機強行截割圍岩法
當斷層上下盤頂底板之間的煤層高度小於設備允許的最小割煤高度時，且工作麵頂底板圍岩比較鬆軟時，采取挑頂或臥底使煤機截割圍岩強行通過斷層，要求過斷層時工作麵的采高大於設備允許的最小割煤高度，同時每刀挑頂或臥底量不得超過150mm。這種方案能夠保證回采工作麵推進速度，但增大了設備損壞率，增加了檢修工作量。
1.3 放鬆動炮挑頂起底法
當斷層上下盤頂底板之間的煤層高度小於設備允許的最小割煤高度時，且工作麵頂底板圍岩堅硬，采煤機滾筒割不動時，必須對斷層進行超前處理，可采取放震動炮挑頂或起底的方法。放炮時要注意炮孔距預計的挑頂後工作麵頂板的距離，距離太小會使頂板受到影響，增加工作麵通過時頂板管理的難度。根據觀察，深孔爆破裂隙帶的直徑一般為700mm，通過深孔爆破處理後，采煤機截割阻力將減小，工作麵就可順利通過斷層。
1.4 跳采法
當斷層出現在工作麵的兩端沿傾斜範圍在30m以下時，在工作麵沿煤層正常段與斷層方位平行開掘一條全煤巷道與材料巷或運輸巷貫通，工作麵縮麵回采躲過斷層，隨推采隨接長工作麵的溜子，直至恢複正常；若斷層出現在工作麵的中部，斷層向麵內延深的全岩不超2m時，用斷層處留垛的跳采方式通過斷層，然後打通工作麵，與兩巷貫通。當回采工作麵遇到落差較大的傾向斷層時，一般在另一盤重新打切眼，跳過斷層重新開采。此方法打破了工作麵的正常循環，且通風管理困難，因此應用時需加強過斷層期間礦壓觀測，並加強支護。
2、綜采工作麵過斷層的方法選擇
雖然工作麵過斷層的方法相對較多，但不管采用哪種方法，其選擇的關鍵均在於工作麵與斷層麵的夾角和通過層位的控製。通過有效地分析，綜采工作麵過斷層應考慮的因素主要包括如下幾條：
（1）工作麵破碎頂板暴露範圍。工作麵與斷層麵的夾角應盡可能小，但可調整範圍一般不大。
（2）推進前方梁端頂板和煤壁的控製。無論挑頂起底法或留頂臥底法均應保證梁端頂板處於良好支護狀態，不能造成漏頂事故。
（3）工作麵設備的控製。一般來說，根據斷層上下盤在工作麵揭露狀況，一盤若破頂，另一盤可能就會破底，從而保證工作麵刮板輸送機不會出現陡坡，減少采煤機爬坡困難，避免出現支架歪斜和頂梁錯茬咬架的現象。
（4）斷層在工作麵出口處的控製。回采巷道掘進過程中或經後期改造，對斷層已經處理。回采時，應盡量與其處理方法一致，否則會造成安全出口出現台階而不暢通。