王龍海

摘要：綜采工作面中選擇何種過斷層的采煤方式，要依據(jù)斷層的地質(zhì)特征來確定，根據(jù)斷層位置的巖層實(shí)際厚度，合理確定綜采工作面施工的方向和角度的大小。綜采作業(yè)面開采效率和安全性受到過斷層采煤方法和頂板處理方法的影響。文章根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)論述了過斷層采煤的有效方法，并提出了加強(qiáng)頂板管理的措施，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)的實(shí)踐提供些許理論參考。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；過斷層開采；采煤方法；頂板管理；有效策略

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）30-0140-02

綜采工作面中選擇何種過斷層的采煤方式，要依據(jù)斷層的地質(zhì)特征來確定，根據(jù)斷層位置的巖層實(shí)際厚度，合理確定綜采工作面施工的方向和角度的大小。提高頂板管理水平不僅是加強(qiáng)施工質(zhì)量的關(guān)鍵，也是降低安全事故發(fā)生幾率的必由之路。

1 綜采工作面過斷層采煤方法

現(xiàn)階段，在綜采工作面的開采過程中主要使用的方法包括三種，分別為直接割煤過斷層法、割頂或割底采煤過斷層法、斷層上底相結(jié)合法。每一種開采方式都有其使用的優(yōu)勢(shì)與不足。

總體來看，直接割煤過斷層的開采方法主要在礦井上下兩部分的接觸位置的煤層厚度，超過或者等同于液壓支架所規(guī)定的下限高度的情況下，采用直接割煤過斷層非常簡單，便于操作。割頂或割底過斷層的開采方法主要在礦井上下兩部分的接觸位置的煤層厚度，小于液壓支架所規(guī)定的下限高度的條件下，且煤層頂板或者底板部位的巖層硬度較小、頂板比較完整環(huán)境中采用該種方式可以取得較好的效果。斷層上底相結(jié)合法主要應(yīng)用在斷層落差比較大的條件下，在應(yīng)用過程中使用預(yù)掘巷輔助方式可以提高作業(yè)的效果。

過斷層采煤施工的設(shè)備準(zhǔn)備工作充分與否，是確保開采質(zhì)量的前提。在斷層位置處，要先搭架傾斜梁，支好傾斜棚或者采用斜式交架，運(yùn)用間隔移架的方式，首先用支架的頂梁將傾斜梁托穩(wěn)，再移動(dòng)鄰側(cè)的支架。為了提高安全性，在煤壁上事先進(jìn)行超前梁或者超前走向棚的架設(shè)，施工過程中使用帶壓移架的方式可以最大限度降低頂板產(chǎn)生松動(dòng)的幾率，并有效縮小空頂?shù)拿娣e。在頂板的空處設(shè)置木垛，也可采用其他替代材料進(jìn)行補(bǔ)充，在破碎帶的頂板層應(yīng)用錨桿來進(jìn)行加固，或者鉆孔后采用化學(xué)膠結(jié)性溶液灌注。在斷層的開巖巷和頂板的位置，用普通錨桿加以支護(hù)即可，在兩旁則使用木錨桿，并且要將沿?cái)鄬娱_掘的巷道寬度控制在合理的范

圍內(nèi)。

過陷落柱過程中使用控制爆破方法，同時(shí)使用采煤機(jī)將煤矸石清除，將工作面陷落柱范圍中的高度盡量減小，高度保持在可以通過機(jī)械設(shè)備的最小限度，這樣既可以保持支架的靈活性，同時(shí)也可以降低煤矸石的開采量。在陷落柱地段和工作范圍內(nèi)的連接處，也要控制好采高的長度標(biāo)準(zhǔn)，確保支架和輸送機(jī)可以相互協(xié)同應(yīng)用，提高綜采工作面的施工效率。在陷落柱兩邊的作業(yè)地帶，在設(shè)置時(shí)需提前將支架移開，而在陷落柱周圍則隨后移架，可以利用鐵管或者木板梁插進(jìn)梁壁，然后使用采煤機(jī)將煤矸石全部清理后再移架，以有效降低煤矸石漏掉幾率。

過褶皺地帶的方式主要是利用采煤機(jī)的下切或者留底、割頂?shù)淖饔茫偈鬼敯灞砻嫘纬奢^為緩和的曲面，為采掘設(shè)備的進(jìn)出提供足夠的空間。當(dāng)褶皺的幅度非常大時(shí)，將工作面的進(jìn)行方向和背向斜軸保持垂直狀態(tài)，在運(yùn)行的過程中，工作面中的煤巖壁方向還要有一定的起伏度，有助于液壓支柱可以持續(xù)作業(yè)。

通過舊的巷道時(shí)，先將原有的支架進(jìn)行加固處理，支柱較少的部分要添加新的支柱，也可以采用搭建臺(tái)棚的方式來提高穩(wěn)固性。支柱的類型選用單體液壓支護(hù)較為理想。當(dāng)巷道出現(xiàn)冒頂情況時(shí)，采用木垛接頂?shù)姆绞郊右越鉀Q。進(jìn)行分層采掘過程中，事先鋪好頂網(wǎng)，以提高施工的安全性。舊巷道的圍巖穩(wěn)定性較強(qiáng)時(shí)，開采工作面直接通過即可，此時(shí)的礦壓也比較正常，而當(dāng)?shù)V壓非常不穩(wěn)定、且強(qiáng)度較大時(shí)，工作面的角度要和舊巷道保持一定的斜度，采取逐漸通過的策略，并在巷道和工作面的交界處采用木垛支護(hù)，同時(shí)提高工作面內(nèi)部支護(hù)力度。落煤過程中盡量采用震動(dòng)爆破方式，從而降低對(duì)巷道頂板的損壞程度。若煤層比較松軟，利用鎬具開采，減小巷道的震動(dòng)。綜采工作面和舊斜巷道的控頂區(qū)域較大時(shí)，導(dǎo)致頂板的壓力比較集中，因此要添加支柱提高支護(hù)強(qiáng)度。

若舊巷道位于綜采工作面的上方，確保用來托頂?shù)拈L木梁的寬度要超過舊巷道寬度，才能提高支護(hù)的強(qiáng)度。將長木梁的一頭伸進(jìn)煤壁梁窩內(nèi)，并打上貼幫柱，再使用木料剎緊，沿著斜上方架設(shè)臺(tái)棚。在舊巷道推進(jìn)的速度要快，以便降低對(duì)頂板的壓力，采掘與支架同步進(jìn)行，以減小控頂?shù)拿娣e，縮短控頂?shù)臅r(shí)間。

2 頂板管理的有效策略

綜采工作面作業(yè)中提高對(duì)頂板的施工管理水平，對(duì)保證開采環(huán)境的安全性意義重大。先要科學(xué)制定綜采區(qū)的巷道布置方案、確定好開采的程序、采用適宜的支護(hù)方式、采用高效的管理方法，并根據(jù)綜采工作面的特點(diǎn)和工藝特征，選擇管理的具體步驟。

在風(fēng)機(jī)兩巷支護(hù)與超前上下端頭的支護(hù)時(shí)，支柱的設(shè)計(jì)要采用“先支后回”的方式，不能將支護(hù)結(jié)構(gòu)提前拆除，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)損壞的支柱要及時(shí)更換，防止對(duì)綜采工作面造成安全威脅。與煤壁相鄰的冒頂處，要根據(jù)工況特點(diǎn)選取最為恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式。有時(shí)要依據(jù)底板巖層的性質(zhì)，來判斷使用正懸臂交接頂梁還是倒懸臂交接頂梁作為支撐結(jié)構(gòu)。爆破時(shí)注意控制裝藥量，防止將施工設(shè)備損傷，在上下端的出口位置要增加支護(hù)結(jié)構(gòu)，選用木垛支護(hù)的方式，運(yùn)用邁步臺(tái)棚提升支護(hù)的側(cè)應(yīng)力。針對(duì)放頂線附近的部分冒頂位置，使用科學(xué)的回柱方式，即先支后回，順序是自上向下、從里至外。將支柱和回柱之間的距離設(shè)定在15米以上，于擋頭位置打上穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的隔離柱。拆除支柱后若頂板的壓力很大，則不能強(qiáng)行回柱，需在拆除支柱的近旁打好臨時(shí)支護(hù)，再進(jìn)行回柱，回柱后拆除臨時(shí)支護(hù)。當(dāng)直接頂板的巖層為大塊時(shí)，回柱產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象，要先切頂，強(qiáng)制放頂，若巖層中大塊的尺寸超過了頂板的步距，容易導(dǎo)致采掘支架不穩(wěn)定，從而發(fā)生冒頂事故，所以要適當(dāng)加大控頂距離，或者使用倒懸壁交接頂梁進(jìn)行施工。

綜采工作面的地質(zhì)條件差異也是造成局部冒頂?shù)脑?。在?duì)運(yùn)輸巷道和通風(fēng)巷道施工時(shí)，為了防止對(duì)復(fù)合頂板的損壞，使用偽頂傾斜的方式，可以最大限度加強(qiáng)阻力。對(duì)采高和控頂?shù)木嚯x要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來定，煤層較厚的采掘作業(yè)，首幅的采高要控制在2米之內(nèi)，其余的要控制在2.4米之內(nèi)，末幅的高度不能大于2.2米?？仨斁嚯x開幫工作面的距離不能超過5.5米，開采工作面的距離小于或等于4.5米，最小距離為1.5米。開采過程中采用穩(wěn)定的支架結(jié)構(gòu)提高支護(hù)的力度，例如可以使用棚支護(hù)、樹脂錨桿支護(hù)、交接頂梁十字交叉法支護(hù)等，以確保采掘環(huán)境的穩(wěn)固性，為施工人員提供安全的作業(yè)

環(huán)境。

綜采工作面支柱處發(fā)生冒頂問題，為增強(qiáng)支架的初撐力，適宜使用整體式支架，或交接頂梁，實(shí)行初次放頂之前，要先設(shè)置好金屬網(wǎng)，對(duì)下層煤進(jìn)行采掘時(shí)，開切眼的布置方法采用內(nèi)錯(cuò)式。在綜采工作面上下的出口處加固支護(hù)，使用木支護(hù)結(jié)構(gòu)一定要打緊、打嚴(yán)，以提高頂板的管理水平。

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦開采的過程中，綜采工作面的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程的安全和效益起著至關(guān)重要的影響，為了提高開采的效率，就要在實(shí)踐中根據(jù)礦井的地質(zhì)情況，選擇最為適宜的開采方式，并做好相應(yīng)的施工管理，從而提高煤礦開采的整體經(jīng)濟(jì)效益，也為操作人員創(chuàng)造更為便利的作業(yè)環(huán)境。

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