李连立 李培帅
山东能源临沂矿业集团菏泽煤电公司郭屯煤矿 山东省菏泽 274700
摘要：在我国国民经济发展过程中，煤炭属于一个重要支撑，其也属于保证社会以及国家长远发展的一种重要资源。近几年，随着经济社会的快速发展，社会各界对煤炭资源的需求量也在持续增长，这便对煤炭开采技术提出了一些新的要求。在回采工作面当中，断层属于一种比较常见的地质结构，其能够对煤炭产出造成不同程度的影响，所以为了可以提高生产效率，需要对过断层技术进行科学合理的应用，以此来提高开采工作的安全性以及效率。因此，本文便针对回采工作面过断层技术以及应用做出分析和探讨。
关键词：煤炭；回采工作面；应用；过断层技术
前言：对于煤炭而言，大多数都处于地层序列当中，所以具备着一定的特殊性，伴随地质构造出现移动或者变形问题，相应的煤层也会出现不同的构造形态，其中断层便是一种较为常见的构造形态，其能够对井下水害防治以及瓦斯治理等多项工作产生重要影响。在以往工作当中，如果遇到断层，通常会选用重新开切眼、搬家倒面以及重新布置工作面等方式来处理，这些方法不但容易造成煤炭损失，同时也会延长采掘时间，能够增加多方面的生产成本。而回采工作面过断层技术能够避免上述问题出现，所以有必要对其做出分析和研究，以此来提高煤炭采掘效率和质量。
一、案例分析
本文以某矿某回采工作面为例，分析回采工作面过断层技术以及应用策略。该工作面走向长度整体为1100m，同时其倾向长度为150m。现阶段该矿井当中主要采取的煤层为11号煤层，该煤层的埋深达到了479m-509m，同时煤层顶板厚度大约为28m左右，主要岩性为粉砂岩，相对而言整体结构比较坚硬。其中目标工作面目前主要开采煤层的平均厚度大约为3.5m左右，其实际倾角为12°，具体开采过程中使用的采煤工艺主要为综合机械化采煤，该煤层当中直接底岩性以及直接顶岩性主要为泥岩，平均厚度分别为1.5m以及2.6m。该工作面遇到的断层结构处于距离切眼400m左右的位置，整个断层高度差大约为1.3m。
二、回采工作面过断层技术研究
根据大量矿井实际生产经验来看，针对即将出现的断层开展预处理工作可以在一定程度上有效降低其产生的不利影响，并且不会对正常的开采作业产生影响，属于一种较为高效的处理方式[1]。但是对于断层而言，其是否适合使用预处理方式，需要对其做出事先判断，综合各项指标来分析和研究，确认断层是否满足预处理的相关标准和要求。通常情况下要求宽度小于6m，同时倾角小于 20°。例如：如果通过对现场实测数据做出计算，得出目标工作面断层的实际落差达到2m或者超出2m，应该采用搬家倒面，如果小于2m便能够开展预处理工作。
（1）快速掘进过断层技术
对于快速掘进过断层技术而言，主要指的是在开展工作面回采工作之前，需要针对目前已经发现的断层开展处理工作的一种技术[2]。具体处理方式为需要掘进巷道，以此来将一些破碎的岩体进行去除，在此基础上，及时开展后续的支护工作。在有效完成上述工作之后，如果掘进工作已经开展到断层区域，此时需要停止回采工作，可直接过空巷，对于后续工作而言，当掘进到50m左右位置时需要开展后续的支护作业。
（2）断层处破岩分析
首先，工作面端部煤冒落研究。
在实际作业中，如果工作面端部的顶板冒落后此时采用支架抬头的方法开展相应的处理工作，不但难以发挥出处理冒顶的效用，并且还有可能在一定程度上显著降低整个支架自身的承载力，容易促使整个顶板自身的稳定性持续降低。与此同时，因为千斤顶自身所能伸出的距离较为有限，所以当顶部支撑力过大时，容易促使支架产生不同程度的损坏。而如果在冒顶之后，借助人为处理的方式开展处理工作，则会严重降低整体生产效率，同时支架自身的稳定性也有可能会受到一定程度的影响，这便会导致过断层的周期被严重延长，而且相应的支护效果也难以达到预期目标。所以，在过断层期间，应该借助一些有效措施充分做好破碎带当中的隐患消除工作，以此来避免安全事故出现。
其次，破碎带附近破岩。通常情况下，较为常用的破岩方法主要有两种：一是打炮眼，二是截割。对于这两种破岩方式而言，在实际选用过程中，工作人员应该综合考虑断层区域当中的岩石实际硬度。如果岩石的硬度相对较大，此时需要借助破底或者是挑顶的方式来进行过断层，这样可以保证采煤机可以正常推进，并且不会受到任何影响。除此之外，也可以借助挑顶或者是放炮的方式进行过断层，需要注意的是，炮眼的布置必须要根据矿井生产实际情况开展设计工作，对于每次放炮需要小于15架支架，这样可以避免运输机被压死。如果断层的落差相对较小，则需要借助直接截割的方式进行过断层，但此时需要控制好采煤机的推进速度，尽可能地缓慢推进[3]。
三、具体应用策略分析
（1）断层预掘快速通过技术应用分析
对于本文所分析的回采工作面而言，在距离该工作面450m范围处属于正断层，其实际高度差达到了1.5m，根据矿井生产实际情况来看，针对该断层的处理可以采取预处理方式过断层，在实际开展预处理工作时，主要技术为预掘巷道，对于已经掘进完成的巷道需要借助锚网索联合支护的方式进行支护[4]。
（2）顶板控制分析
在实际过断层过程中，通常用到的开采技术多数都是仰斜开采，需要将开采仰角控制在35°～40°，但是由于目标矿井当中的断层区域内岩石破碎相对较为严重，所以顶煤控制难度比较大，基于此，在实际生产过程中，需要注重做好以下几个方面的工作：一是需要将采高进行合理有效的降低，一般情况下，采高控制在可以让机组刚好顺利通过即可，通常为2.5m。二是工作人员需要加强对顶板方面的管理力度。通常可以借助超前支护方式，来开展破碎顶板的注浆支护工作，促使破碎带固结，这样能够避免破碎岩体出现掉落问题。三是，在实际生产过程中，需要尽可能地保证支架处于一种平直工作状态，避免空架、挤架以及倒架等问题出现，这样可以保证支架能够充分达到初撑力，从而切实发挥出应有的价值和作用。四是在完成割煤作业之后，需要立即开展移架工作，同时还要打出护帮板，以此来挤住煤壁，这样可以有效防止架前流渣冒顶。五是需要进一步加强顶板的现场观测力度，应设立专门的工作人员进行敲帮问顶，实际工作中如果发现问题，需要立即上报，并且开展处理工作。
结语：综上所述，伴随着经济社会的快速发展，社会上对煤炭的需求量将会持续增加，如何高效、安全采煤成为了煤矿企业高度重视的问题。断层属于一种能够对开采工作产生重要影响的构造形态，在实际开采过重，回采工作面过断层技术的有效应用能够降低其影响，提高采煤效率以及安全性，但在应用此项技术时，需要做好技术研究和分析工作，切实结合工作面实际情况，对其进行科学合理的运用。但在过断层期间，顶板以及支护管理属于重点内容，必须要给予高度重视，充分做好周密的组织和计划，以免出现不必要的安全事故，从而保证作业顺利高效开展。
参考文献：
[1]周志远. 综采工作面过断层回采工艺及支护技术探讨[J]. 能源技术与管理,2021,46(2):71-73.
[2]蔡志江. 大采高综采工作面过断层安全回采技术[J]. 内蒙古石油化工,2019,45(5):91-92.
[3]陈慧明,王玉新,杨月飞. 大埋深孤岛工作面过断层带回采技术研究[J]. 能源与环保,2018,40(1):177-182.
[4]牛昊. 回采巷道过断层施工技术[J]. 陕西煤炭,2020,39(2):138-141.