煤礦井下采煤工作面過斷層技術(shù)措施研究

【摘 要】安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)與管理的重要內(nèi)容，采煤工作面過斷層的安全極為重要，關(guān)系著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和操作人員的生命安全。文章介紹了采煤工作面過斷層的方法，重點(diǎn)分析了采煤工作面過斷層的安全技術(shù)措施，并簡要介紹了相關(guān)的安全管理措施。

【關(guān)鍵詞】采煤工作面；過斷層；安全技術(shù)

斷層是一種地殼在各種地質(zhì)年代中劇烈運(yùn)動產(chǎn)生地殼斷裂形成的地質(zhì)構(gòu)造，由此可以看出斷層有兩方面的危害，一方面，斷層的存在影響了巖層的穩(wěn)定性，破壞了整體性，改變了采煤時工作面頂板和底板的來壓規(guī)律，增加了工作面支護(hù)難度，當(dāng)斷層走向與工作面垂直時，可能由于工作面整體來壓導(dǎo)致整個工作面被摧垮，誘發(fā)大面積冒頂；另一方面，斷層可能成為煤層附近巖層中水流、有害氣體的倉庫和通道，容易產(chǎn)生突發(fā)性瓦斯事故等嚴(yán)重后果。因此，探討采煤工作面過斷層安全技術(shù)有助于保障人員安全，保障煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的意義。

一、采煤工作面過斷層的方法

為盡量減少斷層的不利影響，需要全面考慮斷層位置和落差等因素，盡量將斷層留在采煤工作面煤柱中，保證采煤工作面布置科學(xué)、合理。在掘進(jìn)時遇到新斷層，需要及時調(diào)整采掘方向，確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上盡量降低斷層煤柱損失。在回采之前，需要甩掉導(dǎo)致工作面落差大的各個斷層，盡量減少工作面需要穿過的斷層。

在回采過程中，如果斷層落差較小，低于煤層厚度，且沒有瓦斯和水的威脅，巖層較為完整時，可以選擇硬過。應(yīng)用最多的硬過方法是炮采工作面直接推過，要求斷層處進(jìn)行必要的支護(hù)，局部薄帶處需要打上硬木柱，機(jī)采工作面硬過時，要求斷層最小采高不低于機(jī)械的滾筒高度。

如果斷層頂板錯到溜子下面時，可以選擇挑頂方法對工作面底板進(jìn)行找平，當(dāng)斷層底板錯到溜子上面時，可以選擇拉底方法對工作面底板進(jìn)行找平，這種過斷層方法要求斷層帶采高能夠允許采煤機(jī)通過并能做相應(yīng)支護(hù)措施，為降低生產(chǎn)影響應(yīng)保證炮采工作面、機(jī)采工作面分別需要超前2刀、3刀循環(huán)進(jìn)刀步距，并確保煤層底板處理平整。

如果工作面上部有斷層，可以在上部選擇炮采方法，下部選擇機(jī)采方法，如果工作面下部有斷層，可以在上部選擇機(jī)采方法，下部選擇炮采方法。如果斷層落差過大，頂板破碎，應(yīng)采取拱眼甩掉斷層帶，或是重新開切眼。

二、采煤工作面過斷層的安全技術(shù)措施

針對斷層存在的方式和可能產(chǎn)生的危害，需要及時采取安全技術(shù)措施確保工作面過斷層的安全生產(chǎn)。主要安全技術(shù)措施包括頂板、水、瓦斯管理等方面。

在頂板管理方面，由于頂板事故的易發(fā)頻發(fā)，需要重視頂板管理的有效性?？梢赃x擇支柱控頂，布置丌型鋼梁支護(hù)，例如某礦采煤工作面過斷層使用這種方式時對梁錯距為0.6米，支柱排距為0.6米，棚距為0.2、0.8米，選擇菱形金屬網(wǎng)護(hù)頂檔矸，沒有密集放頂，在兩端頭選擇4對8梁支護(hù)，其棚距為0.2、0.5米，是單排密集放頂。

采煤工作面遇正斷層可以選擇下盤按底而上盤托頂?shù)姆椒ㄍㄟ^，棚距選擇0.2、0.6米，是單排密集放頂，加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度，并設(shè)置菱形金屬網(wǎng)以防漏矸。采煤機(jī)通過后，需要及時移梁支護(hù)，縮短頂板暴露時間，將支柱迎山支設(shè)，確保支柱初撐力達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、支架充分接頂，支設(shè)貼幫柱以免斷層上下盤產(chǎn)生臺階性下沉。必須保證斷層托頂煤移梁和支柱一次成功，避免反復(fù)支撐頂板使頂板完整性遭到破壞。如果頂板破碎無法支護(hù)時，需要在每對n型鋼梁間加四柱木梁矩形棚，木梁規(guī)格為18厘米×3米，選用優(yōu)質(zhì)原木。如遇漏頂情況，需要及時選用#形小木垛進(jìn)行構(gòu)頂，確保四周嚴(yán)密接頂。

過斷層后，采煤工作面每推進(jìn)一刀需要挑頂0.1米，并及時進(jìn)行跟頂支護(hù)以避免資源浪費(fèi)。如果采煤工作面兩端頭遇斷層，選擇18厘米×2.8米優(yōu)質(zhì)圓木木梁和單體液壓支柱構(gòu)成的矩形棚進(jìn)行支護(hù)，代替原巷道支架，其中棚距為0.6米。兩端頭是安全通道，因此應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，并隨時進(jìn)行拉底以確保兩端頭出口符合相關(guān)安全規(guī)定要求，其中高度為1.6米、寬度為0.7米。為避免工作面輸送矸石時接觸機(jī)頭支架導(dǎo)致事故，輸送機(jī)和工作面機(jī)頭與頂板高度不能低于-0.5米。其它方面安全技術(shù)措施與遇正斷層時相同。

在水管理方面，由于煤礦水文地質(zhì)情況十分復(fù)雜，許多采煤工作面需要帶壓開采，水直接威脅煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。由此可見，在采煤工作面過斷層時，需要準(zhǔn)備排水管道及相關(guān)設(shè)備，并確保該套管路、設(shè)備隨時可以正常使用。生產(chǎn)隊(duì)?wèi)?yīng)由每班組安排專人負(fù)責(zé)觀察水情，及時了解水情變化，如果發(fā)現(xiàn)異常需要立即報(bào)告，及時停工撤人，采取相應(yīng)的處理措施。

在瓦斯管理方面，每班組應(yīng)配備專業(yè)的瓦檢員，班長等管理人員也需要隨身攜帶瓦檢儀，以便隨時檢查瓦斯?jié)舛?。如果瓦斯?jié)舛冗^高，需要立即要求停工撤人，并切斷電源，嚴(yán)禁在瓦斯?jié)舛瘸耷闆r下作業(yè)。另外，斷層處采高需要控制在2米到2.2米之間，不允許超高開采，嚴(yán)禁死柱現(xiàn)象；分層開采工作面需要及時鉆探，準(zhǔn)確掌握分層煤厚，以確保下分層開采的安全和順利；采煤機(jī)過斷層需要慢速割煤，速度保持在每分鐘1.5米到2米之間，司機(jī)應(yīng)隨時觀察支架等部位的安全動態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要及時予以處理；隨時檢測頂板礦壓，發(fā)現(xiàn)問題需要及時采取對策；加強(qiáng)采煤工作面質(zhì)量管理，提高標(biāo)準(zhǔn)化管理水平，確保工程質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；采煤工作面過斷層時，需要保持刮板輸送機(jī)處于均勻坡度，以保證運(yùn)輸?shù)钠骄?、穩(wěn)定。

三、采煤工作面過斷層的安全管理措施

為提高安全生產(chǎn)管理水平，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)職工安全知識教育，幫助職工樹立并提高安全生產(chǎn)意識，熟練掌握水與瓦斯等方面的安全知識，以提高煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。采煤工作面過斷層的安全管理還需要在做好職工安全技術(shù)培訓(xùn)、創(chuàng)新技術(shù)、更新設(shè)備等基礎(chǔ)上，采取以下措施：嚴(yán)禁空頂作業(yè)，必須確保作業(yè)人員在牢固支柱掩護(hù)下進(jìn)行作業(yè)。

嚴(yán)格落實(shí)敲幫問頂制度，班組長與相關(guān)作業(yè)人員必須在每次作業(yè)前仔細(xì)檢查作業(yè)位置，檢查直接頂?shù)仁欠裼兴蓜?、破碎或是離層，使用的工-具長度需要在1.6米以上，翻打時需要先翻打斷層帶，再翻打支柱，由安檢員及班長現(xiàn)場指揮，各班安排固定專人負(fù)責(zé)，每組需要三人以上負(fù)責(zé)破碎帶的支護(hù)；工作面嚴(yán)禁任何人在控頂區(qū)內(nèi)提前摘柱，對損壞柱、失效柱和光頭柱必須及時更換、恢復(fù)補(bǔ)齊，支柱嚴(yán)禁打在浮煤和浮矸上；作業(yè)過程中出現(xiàn)老頂周期來壓等，威脅作業(yè)人員安全狀況時，作業(yè)人員必須迅速撤到上下巷的安全地點(diǎn)，并向礦調(diào)度室匯報(bào)，待采取相應(yīng)的安全措施后，方可繼續(xù)作業(yè)。

四、總結(jié)

綜上所述，采煤工作面過斷層面臨一定的安全風(fēng)險。為確保采煤工作面過斷層的安全，需要煤礦企業(yè)加強(qiáng)職工安全技術(shù)教育，采取積極有效的安全技術(shù)措施，并加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備更新，做好設(shè)備維護(hù)、日常巡檢等工作，在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高安全技術(shù)水平和安全管理水平。