王军
山西乡宁焦煤集团神角煤业有限公司 山西 临汾 042100
正文:
断层是采矿和掘进过程中最常见的地质特征。采挖中遇到断层,技术人员一定要提前做好防护措施,因为断层,再加上周围破碎的岩层,这个区域很可能储存瓦斯或水储存,会给煤矿采挖造成安全隐患。对于技术人员未提前做好安全防护,或者预防措施不当,可能会发生安全事故,综采作业面也会受到影响。
简而言之,就是将这个区域跳过去,即暂时不采挖这个区域的煤炭。跳采法分为区域跳过和全部跳过两种,断层落差较大,影响范围广的时候,可以采用跳采法。相对于全部跳过,局部跳过它工作量大,不利于煤炭回采,很少被人们采用,而全部跳过因为有利于煤炭回踩,使用范围较广。
断层落差小,采挖高度不能调整时,可以采用平推硬过法。在采挖过程中,使用平推硬过法时,先要测量断层的实际数据,并根据测量数据进行破岩。由于采挖机的破岩能力有限。因此,平推破岩法只适用于岩层硬度较低的矿道。平推硬过法的优点是操作简单,不需要复杂技术,对采煤不会造成影响,但同样,它的缺点也不容忽视,会加大工作面顶板的管理难度,以及采煤机截齿的耗损程度,需要采煤单位经常换置采煤机的截齿。同时,煤炭中的含矸率也会提高。
严格意义上讲,挑顶卧底法归属于平推硬过法,但表现形式上略有不同。在采用挑顶卧底法处理每层断层时,先要对断层有个透彻了解,主要是了解地质特性,然后根据已有的数据,决定炮眼布置、爆破程度等。挑顶卧底法适用于断层较大,但又不影响煤炭回踩的矿洞,优点是不会对机械造成较大磨损,能降低企业的投入成本,但缺点是会增加施工难度,影响施工进度。
工作面落差较小,而且煤层厚度大于液压支架的下限时,可以采用调整采高法。在使用调整采高法前,施工人员要先了解断层的具体情况,掌握断层的每个参数,然后再用调整采高法处理断层区域的采煤。调整采高法的优点体现在四个方面,一是工艺操作简便,不需施工人员掌握较高的专业技术,二是煤炭含矸率小,能提高煤炭的质量,保障煤炭的销售,三是机械磨损小,节省企业成本投入,四是方便工作面设备的保养,不过采用调整采高法处理矿洞断层面,会造成一些底煤的损失。
综采工作面过断层采煤时,为了避免出现冒顶,要在巷道中采用支护技术。例如北方一煤矿,在距切开眼100米时,遇到了8米的断层,为了便于采煤工作的继续进行,工作绕过了断层,在切开眼40米处又重新切眼。由于两个开眼之间距离较近,新切眼压力过大,施工单位为降低安全隐患,在巷道之间采用了锚网锁联合支护技术。支护完成后,还要对局地压力过大的区域,通过单体支柱进行局部补强。
理论上来说,综合工作面的推进速度越快,煤壁暴露的时间越短也将会越短,越有利于顶板的保护。因此,在实际工作中,可以适当加快综采工作面的推进,但是要注意,速度的提升要确保在合理范围之内,这样才能保证煤炭采挖的安全性和可靠性[3]。同时,提高工作面的推进速度,还能提高企业的采煤效率,为企业节省人力物力支出,有利于企业经济效益的提升。
煤层倾斜断面等于或大于落差时,可采用平行硬推法;如果工作面和断层面互相平行,或者相交度较小时,综采工作面通过断层时会导致断层暴露面增大。如果断层线互相平行或相角度较小,断层的暴露范围也会很大,会增加顶板的维护难度。因此,要合理调整综采工作面的方向,让综采工作面和断层之间产生夹角,而且夹角度数越大,产生的交叉面积越小,越能减小顶板的维护难度。该方法的缺点是通过断层的时间较长,影响施工效率。通常情况下,顶板的工作面属于中等稳定性,综采工作面和断层间的夹角在20~30°合适,如果顶板稳定性差,夹角设置要在30~45°。
煤炭是我国的重要能源之一,在我国各地都有着广泛的开采,但在采挖过程中,煤矿单位要重视安全工作。实际工作中,技术人员要有高度的责任心,要积极研究过断层时采煤遇到的一系列问题,并根据问题拿出应对策略,确保施工安全和采挖的顺利进行,为企业经济效益的提升和采煤事业的发展做出贡献。