摘要:对于井下综采作业而言,各种地质构造类型的存在会在不同程度上影响井下生产安全[1],特别是在井下综采作业过程中,一旦遭遇断层,作业面顶板破碎性会大幅提升,导致综采线控制难度大幅增加,进而诱发冒顶、片帮等安全事故,威胁矿井生产安全和综合效益。有鉴于此,针对大倾角作业面过断层时的安全开采作业开展针对性的分析探究,总结具有针对性的过断层技术,对于矿井生产的安全开展意义重大。断层对回采作业的影响是较为直观的,只有加强断层控制,才能更好地保证回采工作的有序进行。以实际案例为主,对综采工作面过断层技术进行了分析和阐述,并结合现场实际情况,就如何采取有效措施降低断层对回采作业的影响问题进行了探究。
关键词:综采工作面;过断层;开采技术
1 过断层带施工方法
过断层带的施工方式主要有三种:第一,调整采高法。这种方式是指当所遇断层地带的高度低于机器设备的高度时,相关工作人员通过对机器设备的调整来满足开采要求,从而可以使工作顺利完成。在使用这种方式之前,要做好相关煤层的高度测量,还要明确各种采煤机器设备的开采限度,最后根据相关的标准要求来做出调整。一旦通过断层带,相关工作人员就可以调整机器设备返回原来的高度,以保证工作的正常进行。第二,挑顶起底法。当采煤工作进行到断层地质结构时,如果所测量的顶底板采煤厚度无法容纳与采煤相关的机器设备时,如果发现断层地区的岩石硬度较大,可能会损害机器设备时,就需要对岩层进行爆破工作。在爆破工作完成之后,对机器设备进行高度的调整,然后等采煤工作完成后在调整回原来的数据。但是如果发现但从地区的岩石硬度可以容纳机器设备,那么就可以将爆破工作省略,直接对机器设备进行高度的调整。第三,重新开切巷法。当采煤工作进行到断层结构,如果发现断层的岩石硬度过大且对机器造成过大的损伤时,就可以重新选择一条新的巷道来进行切割。但是这种方式有很大的弊端,将会给现场的工作人员带来很大的工作量,且会在一定程度上延误工期,还会对现场的施工人员造成很大的安全威胁,因此这种方式很少被人采纳。
2 回采面过断层技术措施要求
工作人员进行开采工作时,如果遇到断层结构,就需要根据地质的实际情况来选用具体的操作手段,这里主要有三个方面:第一,回采巷道的开采与综采面的开采必须紧密结合,循序渐进,不可造成过大的时间差距。起底工作主要适用于逆断层上盘结构,破顶工作主要适用于上盘流程,不仅如此,回采工作也必须严格按照规定进行操作,将开采高度控制在 2． 6m 之内。第二,当开采工作进行到断层结构时,可以借鉴以往的地质勘探经验来进行具体的操作,上盘上挑、下盘起底。两项工作需逐步开展,不可超过规范标准要求,而且还要保护操作人员的生命安全。第三,在进行液压支架的安装操作时,需要将支架的机体本身与煤层保持一定的距离,不可过于倾斜。液压支架的安装有两点注意事项,其一是支架之间不可出现明显的错台和错茬,其二是支架之间的距离需要在一定范围之内,不可出现拥挤状态。如果出现以上两种状况时,必须及时的采取相关措施进行解决,以保证液压支架可以正常使用。不仅如此,还要对液压管道进行日常的维修和维护,一旦出现任何差错,就必须及时补救,可以减少安全事故的发生。
3具体实施步骤
3.1过断层前的层位确定
在综采工作面过断层回采作业前,需要先做好相应的准备工作,其内容主要 有:工 作 面 角 度 的 调整。为了保证施工质量,需要将综采工作面的坡度调整到与断层走向基本平行的位置,确保在回采工作中,煤炭的合理收集和处理,避免损失的形成;根据相关部门提供的预想剖面情况,制定合理的挑顶措施,以促进后续工作的顺利进行;上煤层顶板岩的切割作业可采用放震动炮来提升切割效果。
不过在切割过程中,要做好设备保护工作,避免岩石坠落影响机械设备的使用安全。
3.2过断层时的层位确定
由于本工作面中断层的落差较大,运输巷和材料巷与断层的位置较为接近,所以在回采作业中,当运输巷侧工作面接近过断层位置时,需将工作面推采坡度提高到１８°以上,之后再利用飘刀进行上下盘破层作业,确保回采作业的有效推进。在破层中,上下盘的厚度要控制在２．２ｍ～２．５ｍ。在工作面过断层后,应保持坡度 不 变,进而 开 展 后 续 的 推 进 工作,以提高下煤层及上下煤层之间的夹矸施工质量。
3.2.1过断层采取的措施及影响时间
采取措施为改善综采 工 作 面 过 断 层 时 矿 井 内 原 煤 的 产量,在实际施工过程中,需在确保接续的基础上,采用错时生产的方式提高施工质量,增大产量。在其他工作面进入检修时间后,对本工作面实施回采作业,每天的回采距离可控制在１．６ｍ 左右,回采后的原煤要及时运送到主井煤仓内,同时利用洗煤设备及时处理,提高原煤产量。
影响时间工作面过断层回采的影响长度在３０ｍ 左右,正常情况下其影响时间应该在１９ｄ左右,但考虑到上下煤层之间的夹矸长度也在３０ｍ 左右,如果按照每天回采１．６ｍ 的距离计算,该工作面过断层的影响时间应在３８ｄ左右。
3.3 两巷维护及设备管理
在两巷维护中,要加强断层区两巷顶底板的管理,落实顶底板的加固措施;及时更换卸压、损坏和实效的单体支柱;工作面两巷出现片帮时,必须支设垫柱实施背帮处理,防止漏顶问题的产生;在工作面过断层施工时,工作人员需要对超前支护内的巷道顶板进行实时观察和了解,对其中存在的问题进行及时解决。在工作面设备管理中,先要明确工作面回采作业中使用的设备类型和种类,了解其具体特征,进而制定合理的维修和养护方案,保证设备运行质量;制定每天的设备检查计划,及时掌握设备运行状态,避免“带病”运转情况的发生。其次,加强泵站和液压支架的管控与维护力度,确保设备的正常运转,避免故障问题的产生,保证回采作业的可靠性和安全性。最后,对液压支架的零部件进行定期检查,对老化或磨损较为严重的零件要及时进行更换。
结束语
大倾角煤层作为中国煤层赋存中十分常见的一种类型,采取有效措施对其进行高效开采是提升矿井综合效益和实现煤炭资源充分利用的必然需求[1]。但鉴于大倾角煤层所处区域地质条件的复杂性,矿井管理者应当重视相关技术问题的分析研究,积极组织专业技术力量,结合生产实际开展针对性的分析探究,从而为大倾角煤层的安全有效开采提供坚实保障,实现矿井生产的持续进行。
参考文献:
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