大采高综采工作面过断层安全回采技术探讨

吴想享 吴庆

[摘 要]随着时代的迅速发展，人们生活水平的提高，居民和企业对于煤炭的需求量越来越大，所以要不断发展新技术提高煤炭产出量。在实际生产中，提高厚煤层高采出率的开采技术的方向就是大采高综采，在使用大采高综采时要全方面的综合分析工作面开采基本特征，总结出工作面过断层的安全性要求。因为我国区域广阔，地形复杂多样，要使用大采高综采就必须保证工作面过断层的安全性，这不仅仅关系到煤矿企业的经济效益还关乎到作业人员的生命健康，所以必须要高度重视过断层在煤炭作业中的安全性问题。

[关键词]大采高综采、过断层、采煤、安全性

中图分类号：TD823.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0006-01

引言：我国厚煤层储量和产量占全国煤炭储量和产量的一半，所以，厚煤层开采技术水平反映了我国煤炭开采的整体水平。随着社会需求的逐年增加，对于煤炭的需求量越来越多，因此要提高煤炭开采技术，使煤炭开采进一步向机械化大型化方向发展。大采高综采对于提高厚煤层产量，对煤炭行业发展具有十分重要的影响作用。断层是地壳岩层受力过大引起的破裂，并且会发生一定程度的位移。断层破坏了岩层的完整性，进而也会影响采煤工作面的顶板和地板的支护难度，当断层和工作面互相垂直时，会有出现的大面积冒顶发的风险。因此，必须高度重视在断层采煤的安全性问题，这对于煤矿企业日后的发展和工作人员的安危具有重要的影响作用。我国煤炭消费量在矿产资源中是巨大的，所以在提高煤炭开采技术的同时，还要注重煤炭开采的安全性问题。

一、大采高综采工作面概况

1、大采高综采工作面的特征

在大采高综采工作面进行开采后，工作面的整体煤层结构和煤炭质量都会受到影响，随着采高的增大使冒落带高度也增大。如果在煤炭上层存在坚硬岩层，在采高较大时，采空区域较大，不能被掉落的石块填满，就会在坚硬岩层下方形成较大空间；在折断后，顶部岩石难以形成支撑力，就会在工作面发生剧烈的坍塌现象。如果在断层中进行作业，煤层和岩层的位置容易发生错乱，在采煤后会出现大面积的偏离现象，导致支撑物末端间距变大，进而会导致严重的顶板冒落问题。所以，要求煤矿企业要提前做好预防准备措施，采用交叉支撑或者锚杆支撑的方法，大采高综采工作面出现的局部冒顶问题是矿产企业必须解决的问题，这不仅对煤矿企业当前的经济效益有关，而且关乎到企业员工的安危及煤矿产业日后的可持续发展。

2、大采高综采工作面过断层的方法

在回采中要确保没有瓦斯和水的威胁，在采煤后的地区被遗弃的煤层在采空区破碎与空气接触的面积过大容易被氧化，所以要提前对其进行注入氮气和注水的准备，还要加强对工作面架间及角落附近的温度和一氧化碳浓度进行实时监控，把一氧化碳浓度控制在合理范围内，能够在出现问题时及时处理。如果在断层作业，要尽量选择岩层坚硬稳固的区域，炮采工作面直接推过是应用最多的方式，对断层的硬度要求较高，所以要选择较坚固的岩层，在薄弱地段进行打桩，当使用机器进行采煤工作时，要求滚筒高度小于最低工作面。所以，这对顶板的管理要求就相对较高，顶板既不能太高防止冒落状况的出现，也不能太低使采煤机器无法通过。煤矿企业不仅要加强对于顶板的管理，还要采取具体的有针对性的措施。如果断层顶板意外掉落，需要迅速对工作面底板进行找平，确保工作面在开采工作进行时的稳定支撑，防止意外事故的发生。如果工作面下部有断层，一般在工作面下部采取炮采在工作面上部采取机采，若在工作面上部有断层，则需要对工作面上下部采取的采煤方式互换。

二、大采高综采的安全管理措施

1、大采高综采存在的问题

首先，上覆岩层运动是影响采场矿压显现重要原因，岩层破碎后，会形成相对稳定的结构，对其结构进行研究，对煤矿日后的发展具有指导性作用。因为大采高综采技术发展较晚，没有形成完整的理论指导系统，所以要加强对于煤矿区域岩层的监控，不但有利于对矿区的监控，防止事故的发生，而且可以总结出理论经验，确定其是否具备特殊性规律。

其次，工作面周围岩层的稳定性控制是大采高综采技术有效发挥其生产能力的关键因素之一，是直接影响工作面的推进速度和开机率。在当今社会，由于我国的煤炭开采技术水平仍旧较低，在煤炭挖掘开采中仍存在许多不足，使大采高综采技术难以在煤炭开采中得到充分的使用，所以这需要对端部岩层稳定性控制原理和技术进行全方面的深入分析，尽可能的减少煤层底部不能开采的部分，提高开采率，进而增加煤炭产量，满足社会对于煤炭资源的需求。

最后，设备稳定性对于煤矿企业是非常重要的。如果设备不够稳定，经常出现质量问题，这会给煤矿的生产带来及其不利的影响，不利于煤矿的连续产煤，甚至会影响煤炭的质量，对于企业的名誉会产生极其不利的影响，不利于煤矿企业的可持续性发展。更重要是，设备的不稳定会造成开采时事故的出现，可能会损害员工的安全，煤矿企业不能实现经济效益和社会效益。由于大采高综采技术应用于深层煤层，所以设备的不稳定性容易导致岩层坍塌，破坏地壳结构，进而会影响煤矿周边居民正常的生活秩序，也会造成对自然环境的严重破坏，不利于社会的发展。

2、解决方案

首先，对采场岩层运动深入研究是解决大采高综采技术的关键。只有对矿区进行深入全方面的研究，总结出经验，才能因地制宜采取不同的开采方案，合理分布顶板的位置，形成稳定的工作面，保证大采高综采工作面过断层的安全性。

其次，在设计工作面时，要充分考虑到工作面系统的稳定性，提前做好准备预防工作。在实际生产过程中，如果发现设备出现质量问题，要及时进行调整，保证设备的安全稳固，保证采煤工作的安全稳定。

最后，要分析工作阻力、初撑力等支架参数对煤壁稳定性的影响规律，建立煤壁片幫的理论判别式。加强对支架工作阻力和稳定性的设计，加强对端部围岩稳定性控制原理与技术的研究。还要提高煤矿安全生产管理水平，加强对职工的安全培训、创新技术和更新设备，还要强调采煤工作面过断层的安全管理知识。在采煤作业前，员工仔细检查全部准备工作，严禁空顶作业，做好防范措施，防止意外事故的发生。帮助员工树立安全生产的意识，不仅仅能够保证煤矿持续生产的安全和稳定性，而且有利于煤矿产业的发展。

三、结束语

随着技术的不断发展，煤矿大采高综采技术取得了巨大的进步，成为我国厚煤层、特厚煤层高效高产出率开采技术的重要发展方向，不但提高产煤量，而且在经济效益方面取得了很好的收益效果。但是，在实际是采煤过程中，在工作面底板和周围岩层稳定性和安全性中存在问题，煤矿企业要采取积极的应对措施，预防安全问题的发生，并且能够及时处理安全问题，有效解决这些安全问题对大采高综采技术的发展起到了积极的促进作用。解决大采高综采工作面过断层的安全问题，不仅有利于保障采煤作业人员生命安全，而且有利于煤矿企业的可持续发展。

参考文献

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