综采工作面过断层技术探讨.doc

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综采工作面过断层技术探讨
综采工作面过断层技术探讨

【摘要】总结了国内综采工作面过断层的主要常见方法，研究分析了各种过断层方法的主要技术特点，并总结了目前国内综采（放）工作面过断层的主要技术方法，为今后其他矿井类似问题提供借鉴。

【关键词】综采面；过断层；现状；方法；分析
断层是工作面生产中比较常见的地质构造，断层形成的断层破碎带附近，煤层顶板的破碎度增加、煤层厚度发生变化、煤层顶底板出现不平行现象，在工作面过断层时易造成支架倾斜，使支架的实际支护能力降低。顶板提前断裂，在接近断层带时，会发生回转来压，甚至出现压死支架的事故。
一、国内综采面过断层技术现状
我国多数地区煤层地质条件复杂，特别是在煤炭资源稀缺的东部地区，在工作面回采过程中经常遇到断层，影响矿井正常的回采接续。为保证采煤工作面安全高效生产、减少工作面搬家次数，综采面多采用过断层连续回采，以保证矿井正常生产接续。目前国内通常采用以下几种过断层方法：调整采高法、平推硬过法、调斜工作面法、放震动炮法、导硐法、跳采、综合法等，也可使用化学加固法加固顶板。不论采用哪种过断层方法，断层仍严重制约着综采工作面和矿井产量，给现场管理带来许多安全隐患，同时也会造成设备损坏严重、施工质量差、煤炭质量下降、全员工效降低等。
二、综采工作面过断层方法分析
当断层落差小于煤层厚度和综采设备的最小工作高度之差，综采工作面过断层时，除加强工作面支护外不必采取其它措施；而当断层落差大于煤层厚度，核算工作面硬过不经济时，一般是另掘开切眼，工作面进行小搬家，如果断层距盘区边界或工作面停采线不远时，综采工作面就直接躲过断层，剩余煤炭可布置炮采工作面回收。对断层落差较大且工作面又必须通过时，可采用放震动炮、导硐，或者改造采煤机行走部等方法通过。（1）调整采高法。该方法一般适用条件是断层落差较小，且断层上下盘接触之间煤层的厚度大于或等于液压支架的下限通过高度。当煤层高度大于设备允许最小煤层高度时，先估算出工作面距断层前方所需要的过渡段，通过调整割煤高度来通过断层。（2）平推硬过法。该方法又称采煤机强行截割围岩法。适用于断层落差较小，且顶板、底板岩石较为脆软（如泥岩）的工作面。当煤层高度小于设备允许最小煤层高度时，且工作面顶底板围岩比较松软，在距断层位置5m时，采取挑顶或卧底使采煤机截割围岩强行通过断层，缓慢上山或下山推运输机、拉移支架，然后强行通过断层。（3）调斜工作面法。该方法一般适用于断层落差较大，且斜交角较小的斜交断层工作面。当断层落差大于或等于采高的条件下，综采工作面与断层走向小角度斜交时，通过工作面调斜，使工作面调至和断层走向平行，减少断层处煤炭损失。（4）放震动炮法。该方法又称放炮挑顶起底法。适用于断层落差较大，且顶板或底板岩石较为坚硬的工作面。当煤层高度小于设备允许的最小煤层高度时，且工作面顶底板围岩坚硬，采煤机滚筒割不动时，可采取放震动炮挑顶或起底的方法。当沿着工作面推进方向，过断层前的工作面直接底板低于过断层后的工作面直接底板，适宜采取挑顶法过断；当沿着工作面推进方向，过断层前工作面直接底板高于过断层后的工作面直接底板，采取挑顶法或起底法过断层均可。（5）导硐法。导硐法又称断层探巷法。就是在断层上盘（或下盘）掘进岩石巷道，将断层处岩石先掘出，再进行可靠支护，将过断层变为过空巷，减少采煤工作面的岩石截割量，加快回采工作面推进速度。导硐掘进长度以断层的落差变小至设备能够通过为止。（6）跳采法。即对断层采取“躲”的方式，通过采用断层处留垛，重新打巷的跳采方式通过断层。对于走向断层一般根据不同情况进行处理。当断层出现在工作面的两端时，在工作面沿煤层正常段与断层方位平行开掘一条全煤巷道与材料巷或运输巷贯通，工作面缩面回采躲过断层，随推采随接长工作面的溜子，直至恢复正常；若断层出现在工作面的中部，用断层处留垛的跳采方式通过断层，然后打通工作面，与两巷贯通。当回采工作面遇到落差较大的倾向断层时，一般在另一盘重新打切眼，跳过断层重新开采。（7）综合法。在现场实践中，由于影响因素的复杂性，往往要综合多种方法过断层。不一定采用单一方法，有可能几种方法同时使用，这要根据现场情况决定。
目前国内综采工作面过断层的方法已基本成熟，既实现了矿井的连续回采，又保证了现场安全管理，但整体效率依然不高，仍制约着煤矿的安全高效生产。针对现场存在的实际问题，提出以下几条建议：一是加强地质勘探工作，掌握断层产状及其影响范围，在矿井开采设计过程中避开断层。二是如断层确实无法避开，应根据煤层硬度、顶底板围岩条件及工作面设备性能制定相应的安全技术措施，确保工作面安全顺利通过断层带。三是加强设备的更新与改造，提高采煤机截齿的截割硬度，改进液压支架，提高其过断层和对破碎顶板的适应性。四是积极推广应用