邵洪兴

摘 要：煤炭是我国国民经济持续增长的关键所在，在社会进步和发展背景下，对于煤炭资源的需求量持续增长，对于煤炭开采作业技术提出了更高的要求。由于煤炭开采作业自身特殊性，在作业过程中伴随着一系列的安全隐患，很容易受到客观因素影响，影响到煤炭作业活动的安全有序开展。在回采工作面中，断层作为一种常见的地质结构，将会对煤炭产出产生不同程度上的影响，为了保证生产效率，通过过断层技术的应用，可以更加安全、快速断层，作用十分突出。本文主要就回采工作面过断层技术实践应用进行分析，从多种角度进行分析，推动我国煤炭产业发展。

关键词：回采工作面；过断层技术；实践；安全生产

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.118

在煤炭开采作业中，由于作业特性，很容易碰到断层地质结构，在一定程度上阻碍煤炭开采活动有序开展，带来不同程度上的安全隐患。基于此，为了确保煤炭开采活动有序开展，传统的处理方法是通过重新开切眼方式，但是会对煤矿生产效率产生影响，采出率随之下降，加剧采矿成本，在很大程度上制约着煤矿企业经营效益。针对此类问题，通过过断层技术可以快速、安全的他用过断层，确保生产活动有序开展，提升煤矿开采效率的同时，维护开采活动安全，带来更大的经济效益和社会效益。由此看来，加强回采工作面过断层技术研究十分关键，同时也是当前煤矿企业经营发展中首要解决的问题之一。

1 工程概况

以贵州省安顺市某矿井为例，生产能力95万t/a，采储量高达5055万t。为了顺应市场发展，提升煤炭开采效率，开始大力推广综采回采工作面。其中9103综采工作面作为首个推行回采工艺的工作面，工作面采高1.5m，工作面巷道长1020m，轨道杭长935m。在工作面轨道夯234m处，发现有两条连续的断层，在不同程度上影响着开采活动有序开展。

2 工作面过断层技术和实践

2.1 过断层技术工艺

纵观当前我国煤炭回采工作面现状来看，其中选择的过断层技术工艺主要是通过调整采高法和挑顶起底法，在实际应用中效果较为可观。一般情况下，采高法更适合应用在采煤设备才没高度无法达到最低煤层高度时，采煤工作面正常作业推进一定距离后，选择采留顶煤方法来降低采高，确保回采工作面可以顺利通过断层，采高活动顺利开展。挑顶起底法则是应用在采煤设备自身的采煤能力能够达到最低煤层高度，可以借助采煤机器设备直接切割坚硬的岩石，确保开采作业活动有序开展，提升煤炭开采效率[1]。

2.2 断层FLAC3D数值模拟技术

在工作面通过断层时，通过收集岩石样本，根据实际情况进行力学实验，其中包括对岩石层的强度和变形值等，做好实验数据的记录工作，为后续工作开展提供参考依据。FLAC3D数值模拟技术作为一种前沿的数据分析技术，主要是应用在大变形的断层顶板数据分析中。通过FLAC3D数值模拟技术，可以将收集得到的数据进行计算和分析，对围岩和顶板的位移和垂直方向应力数值展开分析。从中不难看出，伴随着埋藏深度的逐渐增加，垂直应力赋存规律随之扩大，与实际情况充分契合。

2.3 工作面过断层技术实践

在回采工作面作業中，机械化设备最低过机高度为1.6m，选择最低高度推进作业仍然会遇到岩层阻碍，这就需要选择的合适的过断层技术，确保各项作业活动有序开展。同时，为了有效提升煤炭品质，在与断层之间距离较近时尽可能的缩小采高，避免割矸量的增加，保证煤炭品质，提升经济效益。在过断层时，采煤机推进作业中挑顶为主、破底为辅原则，具体情况还需要充分结合实际情况有针对性进行选择，顺利通过断层，开采设备正常运行，提升煤炭开采效率[2]。

2.4 过断层期间顶板和片帮煤壁支护

在回采工作面推进中，可能遇到顶板破碎现象，进而出现冒顶或是支架结构不稳定的问题，加之破坏支护不充分，发生严重的安全事故。基于此，为了确保推进安全、顺利，需要进一步加强对片帮煤壁和破碎顶板的控制，主要包括以下几个方面：

其一，加强支护。在割煤后，选择前移支架和刮板输送机的方式及时支护，同时确保在移架过程中立柱可以承担足够压力，确保支护工作可以起到原有作用，尽可能避免空顶问题的出现。

其二，加快推进进度。在设备正常使用情况下，应该结合实际情况适当的增加推进进度，在提升推进进度的同时，可以有效缩短煤壁显露时间，尽可能降低破碎顶板事故几率。在回采工作面通过断层过程中，为了维护作业安全，在打眼期间注重顶板和两帮，一大发现有安全隐患的存在，需要立即停止钻进活动，寻求合理措施予以处理[3]。爆破前，需要选择合理的支架顶梁，爆破后选择超前拉架，尽可能避免空顶事故出现，维护作业安全。在全岩回采中，需要选择专门的采煤机及时有效的顶板支护，尽可能缩减空顶距离。工作面到达指定区域后，放置一定数量的圆木，可以有效避免支架上方空顶。断层延伸到机尾后，派遣专门人员观测巷道顶板，如果发现存在异常问题，及时选择安全防护措施，确保作业活动安全有序进行。与此同时，为了避免落矸威胁到人员尚明安全，可以使用方木和竹笆背顶处理，维护作业安全[4]。

2.5 加强设备和人员管理

在回采工作面过断层期间，为了确保各项作业活动有序开展，应该加强设备和人员管理，提升工作人员专业素质和责任意识，正确使用机械设备，降低设备老化、磨损，促使作业活动更加规范化，提升煤炭作业效率和安全。

3 结论

综上所述，在回采工作面过断层期间，需要充分结合实际情况，选择合理的过断层技术，加强破碎顶板和片帮煤壁控制，选择合理的支护方式，确保结构稳定，确保采煤作业活动可以安全有序进行，为煤炭企业创造更大的经济效益。

参考文献：

[1]赵东亮.裕兴煤业15108回采工作面过断层技术研究[J].能源与节能，2016，24（05）：187-188.

[2]刘中胜，陈峰.回采工作面补切眼内掏槽过断层技术研究与实践[J].中国煤炭，2015，24（10）：44-46+52.

[3]董利.回采工作面平推硬过断层冒顶事故的技术分析及防范[J]. 煤矿安全，2015，31（12）：35-36.

[4]陈小军.回采工作面过大断层、无炭柱超前预裂爆破技术研究与应用[J].煤炭与化工，2015，21（05）：101-103.