齐淑文

山西西山矿业管理有限公司，山西太原 030053

0 引言

断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造。还有一个概念就是“断层密度”，断层密度是影响煤层经济可采性的重要因素.对经济的影响表现在掘进巷道增多.工作面多次搬家和降低产量等等[1]。断层的存在损坏了岩层的完整，采煤工作面的顶扳和底板的压力规律也要相应的被改变，使工作面的支护难度加大，工作面与断层相互垂直时，会有整个工作面被摧垮的严重结果，将会出现大面积的冒顶。所以，在断层采煤的安全性不容忽视，对矿企业公司的效益和作业人员的性命安全具有重要的意义。目前煤炭在我国一次能源消费构成中占70%以上，预计到2050 年约占50%[2]。可见煤炭的需求还很大，采煤的技术需要进一步完善。

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之后，工作面的整体煤层构造和煤质情况受到断层构造的影响而发生变化，随采高的增大使冒落带高度也随之增大，如果带有坚硬岩层在煤层的上方。在采高较大的时候，采空区往往不能被垮落的顶岩石所填满，但是在坚硬岩层的下方会出现比较大的空间；在折断后，老顶岩梁比较难以形成平衡，会在工作面引起非常剧烈的周期来压。若小断层及裂隙在工作面中比较增多，煤层的位置发生错乱，在机组采过后出现煤帮大面积的片邦现象，导致端面距增大，严峻的顶板冒落问题。如果提前的拉架对顶板的控制不能得到很好的效果，可以采取锚杆、锚索联合的支护措施对工作面的顶板进行有效支护，因此，大采高综采工作面出现的局部冒顶和煤壁片帮的严重现象，是需要矿企业公司改进的一项技术。

2 大采高综采工作面过断层的方法

在回采的过程中（工作面回采工艺流程：斜切进刀→打三角煤→割煤→移架→推溜→斜切进刀），应保证没有瓦斯和水的威胁，在破底板穿越的方法中被遗弃的煤层在进入采空区后垮落破碎与空气接触的面积大使其易于氧化的缺点。应要提前准备对采空区进行注入氮气和注水的设备。对工作面架间及上隅角附近的温度和一氧化碳浓度的检测要随着工作面的推进而加强。并根据参数的变化调整向采空区注入氮气和水的量。把一氧化碳的浓度一直控制在所允许的范围内。如果岩层比较完整，硬过是不错的选择。炮采工作面直接推过是应用最多的硬过方式，对断层处的支护要达到要求，在薄带处及时打上硬木柱，当机采工作面硬过时，要求机械的滚筒高度低于断层最小采高。顶板管理在过断层期间显得非常重要，同时也存在较大的难度。除了顶板的管理方式要正常进行外，还要采取有针对性的措施。若是断层顶板错到溜子下面时，迅速通过选择挑顶方法对工作面底板进行找平，以确保工作面开采至此处时液压支架的稳定和支撑强度。对工作面进行套棚接顶加强支护在其被推进至距超高段55 米前，以避免片漏事故的发生。若工作面下部有断层，在工作面下部选择炮采和工作面上部选择机采是现在常用的方法，若工作面上部有断层，则上下所采用的方法刚好相反。对于工作面出现的局部漏冒，如果采用液压支架护帮板、伸缩梁及移超前架也无法控制，此时可以采取超前插圆钢、打托棚或架棚的办法，以避免事故变糟。

3 大采高综采的安全管理措施

3.1 过断层期间支架管理和顶板管理

是否采用支架护帮板将会影响大采高工作面煤壁片帮的程度。因为在支承压力的作用下，塑性区内的煤体产生水平的位移时， 将会受到护帮板不同程度的抑制作用。适当使用护帮板并靠近煤壁可以减少煤壁片帮，在没有护帮板支护下的片帮为有支护下的片帮的3 倍。在机组割煤移动后立即打开护帮板护帮可以提高护帮板的使用率。为了减少空顶的时间，要快速擦顶移架。在拉架时，先降后立柱再同时降前立柱和移架，降柱手把扳回零位在支架移动后，使之擦顶移架。然而工作面顶板的破碎段，拉架的错茬距离要大于15m，这样顶板的整体才能得到保证。移动的过程中的液压支架稳定性比较差，作业人员在工作过程中要严格控制工作面的采向，还要对歪架采取支架本身的调架千斤顶进行调整，使歪架重新调整，并且使工作面顶板与支架顶粱之间接触严密，支架间要做到空隙均匀，歪架现象在端头的支架易发生从而影响生产的安全，威胁到作业人员的安全，这就需要对端头支架增设防倒千斤顶以确保支架处于稳定的状态。从而使得顶板的稳定得到保障。

3.2 提高安全生产的管理水平

提高煤矿安全生产管理水平不仅要做好职工安全技术培训、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。在大采高综采工作面作业过程中，如果出现老顶周期来压威胁到作业人员安全时，在工作面作业人员必须迅速撤到安全地点；每次作业前，作业人员必须仔细检查作业的位置，认真检查工作面的岩层，支架，顶板，认真检查直接顶是否有松动、破碎或是离层；作业人员必须在牢固支柱的掩护下进行作业，严禁进行空顶作业；生产矿长全面负责石门揭煤期间的生产组织、顶板管理及安全生产工作，负全面生产管理责任；必须及时更换损坏柱、失效柱和光头柱，及时补齐，在浮煤和浮矸上面严禁打支柱。帮助职工树立并提高安全生产的意识和加强职工安全知识教育是煤矿企业重要的责任，为了提高煤矿生产的安全性和稳定性，作业人员必须掌握水和瓦斯等方面的知识。

4 结论

大采高综采是厚煤层高采出率开采技术的重要发展方向，但是大采高综采所存在的安全性问题还要进一步完善，不可忽略的一点是煤的采集特点要求引入专业煤矿生产运营团队[3]。科学合理的布置采煤的工作面，因为断层的存在时刻威胁着煤矿生产的安全，还对煤矿的综合经济效益产生严重的负面影响，采煤工作面过断层面临着一定的安全风险。研究证实矿井地质是一项专业技术工作，同时又和生产实际联系密切。想要采取有效的安全措施，煤矿企业加强职工安全技术教育是不可缺少的。在煤矿企业中，正确认识矿井地质工作的性质和特点，可以更好地对本企业进行科学的管理和决策，更好开展地工作。

[1]陈在敏.利用经济可采煤层厚度的经济可采断层密度的方法确定煤层经济可采性[J].科技论坛，2012(36)：217.

[2]廉恩勇，梁静.我国煤矿机械化采煤技术应用现状研究[J].办公室业务，2012，5：145.

[3]富强，刘建华.天地华泰专业化生产运营在鄂尔多斯的成功实践[J].煤炭经济研究，2010，30(10)：99.

[4]王社平.综采综放技术在邯郸矿区的应用研究[J].河北煤炭，2006(2).

[5]汪理全，杨真.长壁综合机械化采煤方法的发展趋势[J].煤炭科学技术，2005(1).

[6]刘毅.综采工作面过断层新工艺的研究和应用[J].山西焦煤科技，2006(9).