２０１５年第７期（总第１１８期） ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ 濠占 稚 ２０１５年７月 综采工作面过地质构造技术分析研究 刘 东 峰 （山西煤销集团阳城大西煤业有限公司，山西晋城０４８１００） 摘要： 随着中国经济水平不断提高，煤炭消耗量也在逐渐增加，对煤炭生产提出了更高的要求。煤炭生产过程中， 矿井采掘工作面地质构造情况直接影响采掘工作能否顺利进行，特别是综采工作面遇到断层等复杂构造地形时，采煤难 度将大大提高。基于此，重点研究综采工作面过断层的技术措施，以期能够有效指导综采工作面过复杂地质构造带的施 工实践。 关键词：煤炭；断层；综采；构造；技术分析 中图分类号：ＴＤ８２１ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０９５—０８０２一（２０１５）０７－０１８０—０２ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｐａｓｓｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｂｅｌｔｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｆｕｌｌｙ Ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｆａｃｅ ＬｌＵ Ｄｏｎｇｆｅｎｇ （Ｄａｘｉ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ，Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏａｌ Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ ０４８１ ００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｔｏ ｒｉｓｅ，ｃｏａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｒｅ ａｌｓｏ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｂｒｏｕｇｈｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｃｏａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｗｏｒｋ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｌａｎｄｆｏｒｍｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｆａｕｌｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｐａｓｓｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅｌｔｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｇｕｉｄｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｖｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ ｐａｓｓｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｃｔｕｒａｌｒ ｂｅｌｔｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ；ｆａｕｌｔ；ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ；ｓｔｕｃｔｕｒｅ；ｔｒｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ０引言 随着煤炭开采程度不断加深，地质构造对综采工 作面的影响和制约越来越严重，其中断层是最常见的 种地质构造，很多专家学者都对此进行了分析。吴 松等人认为，为降低综采工作面在过复杂断层期间地 质条件对工作面回采的影响、加快工作面推进速度， 应提前分析复杂断层，优化劳动组织，采取单体柱＋ 半圆木＋塑编网等有效措施进行帮顶同治，并加强对 过断层期间综采大型设备防护，控制顶板垮落和煤壁 大面积片帮现象，提高工作面进度［１】。刘跃丽对平煤 股份一矿戊组综采工作面过地质构造带开采技术进行 系统分析研究，提出特殊条件下巷道支护“顶板控 制”两巷管理等技术方案，实现采面安全生产，创造 了一定的经济效益和社会效益圆。这些研究都实际分 一析了工作面过地质构造带技术措施，具有一定参考价 值，本文在这些研究的基础上，从整体分析综采工作 面过地质构造技术措施的主要类型，重点研究综采工 作面过断层的技术措施。 １ 工作面过地质构造带技术概述 １．１破碎顶板控制措施 收稿日期：２０１５—０５—２２ 作者简介：刘东峰，１９７６年生，男，山西阳城人，２０１１４ｓ毕业 于长治职业技术学院煤矿开采技术专业，工程师。 ・综采作业施工需要采取分析复杂断层、优化劳动 组织、采取单体柱＋半圆木＋塑编网、综采大型设备防 护等措施，如措施不当会出现顶板支护不足现象，严 重时会发生重大安全事故，因此过地质构造时一定要 注重控顶支护措施。ａ）割煤操作中应先移动支架，然 后移动刮板机，并要尽快支护煤壁，坚决杜绝片帮现 象；ｂ１当工作面片帮时一定要注意在做好支护作业的 同时，完成超前移架工作，同时防止移动中碰到顶 梁；Ｃ）尽量减少降柱，做好带压擦顶移架工作，确保 立柱能够支撑顶板。 １．２采高技术措施 工作面在过构造时要合理降低采高，保证人员通 １８Ｏ・ ２０１５年第７期 刘东峰：综采工作面过地质构造技术分析研究 ２０１５年７月 行及采煤机通过，该方式在确保支撑高度和支护效果 当岩石硬度系数大于４时，要使用放小炮、少装药、 的前提下，能够有效减少采煤机构造区的割矸量，对 打浅炮眼的方式进行爆破处理，具体操作时要在支架 节约煤炭资源、提高煤质、确保施工安全具有非常重 前悬挂挡矸胶带，控制好炮眼角度和位置，如果有必 要的意义。 要还应该对千斤顶和液压支架立柱做好防护措施，在 ｌ＿３割煤工艺措施 柱外面套上胶皮防护筒。当岩石硬度系数小于４时， 割煤工艺在工作面施工中占核心地位，割煤工艺 利用采煤机截割，要控制好采煤机行进速度，一般使 是工作面开采安全高效的关键，坚决遵循“五化原 速度处于２ ｍ／ｍｉｎ一３ ｍ／ｍｉｎ，爆破会对支架支柱表面 则”是确保施工安全的前提， “五化原则”包括操作 产生一定影响，所以要采取好防护措施。 合理化、顶板安全化、瓦斯正常化、防尘优先化、割 ２．２调整断层线与工作面夹角 煤标准化。通过安装灭火器、喷雾水管可增加液压支 断层在综采工作面的暴露范围取决于断层线和工 架工作的安全系数，采煤机割矸工作中，要优先启动 作面夹角大小。如果二者间的夹角比较小，断层就会 机组喷雾系统，然后启动机组滚筒转动系统，采煤机 大范围暴露，使顶板难以维护；如果断层线和综采工 机组速度不能超过２ ｍ／ｍｉｎ，同时开大喷雾量并做好 作面夹角比较大，则断层暴露面积小，顶板比较容易 补充喷雾措施，实现喷雾效果最大化。存有底煤的位 维护。有时为减少综采工作面和断层交叉面积，进入 置不能出现凹坑、陡坡等台阶，要能够平缓过渡，防 断层前预先调整好综采工作面，使之与断层组成的夹 止发生歪架、倒架等不良状况。 角达到预计，通常稳定顶板的断层线和综采工作面的 １．４机电设备维护措施 夹角处于２０。～３０。比较合适，不稳定顶板的断层线与 综采工作面过地质构造带时要加强机电设备维 综采工作面的夹角可调整到３０。 ４５。。 护，每天至少安排４ ｈ检修时间，确保机电设备随时 ２．３断层处顶板控制措施 处于正常状态，提高开机率。一些比较容易出现故障 对于破碎顶板可以采用超前、追机移动支架，减 的设备和零部件放在距工作面较近的工具箱内以方便 少顶板暴露面积，在断层处移动支架要注意方式方 取用，减少故障停机时间。容易发生故障的设备主要 法，支撑掩护式或掩护式液压支架应当使用带压擦顶 有剪切销、柔性轴、刮板输送机配件、支架配件、齿 方式前移，移动中避免顶板松动，有的支架移动可随 套、采煤机截齿等。 采煤机前滚筒割煤运动前进而移动，也可按照间隔方 １．５爆破松动措施 式进行支架移动；支架移动到位后要检查支架压力是 由于地质构造复杂，很多施工区域的矸体比较坚 否达到要求，不得低于泵站压力的８０％。 硬，单纯使用采煤机无法顺利通过，如不采取合适的措 ２．４液压支架通过断层措施 施就会严重磨损采煤机，降低采煤机使用寿命，比较常 液压支架通过断层时，一定要采取上仰斜或下俯 用的措施是打眼放松动炮，改变矸体产状陛能。该措施 斜的方式移动，仰斜或俯斜最佳角度范围为１０。～１２。， 的实施需要提前预留好打眼放炮位置和具体数量，并准 不能超过ｌ５。～ｌ６。，要采用逐步截割方式割顶，确保支 备好施工所需炸药和雷管。因此要求相关人员在施工前 架按照选定的角度通过断层。过断层的顶板容易破碎， 根据施工区域的地质情况及施工经验提前做好预算和 评估。在爆破过程中，选取２ ｍ和１．５ ｍ这两种炮眼， 所以采取支撑掩护式支架或掩护式支架比较有优势。 确保起爆的孔数不超过４Ｏ个，这项措施能够确保在采 ３结语 煤机不损坏的情况下，安全快速通过构造区域。 通过分析常见的综采工作面地质构造及其技术措 ２综采工作面过断层技术措施分析 施，指出破碎顶板控制措施、采高技术措施、瓦斯排 断层是比较常见的复杂地质构造带，也是综采工 放孔措施、割煤工艺措施、机电设备维护措施及爆破 作面中比较常见的一种构造，因为断层处岩石比较容 施工措施的具体注意事项，并得出综采工作面过断层 的技术措施主要包含断层处岩石的处理、调整断层线 易发生破碎，从而产生工作面冒顶等不良现象。在断 层岩石处理时，如果措施和方法不合理会损坏刮板输 与工作面夹角、断层处顶板控制措施及液压支架通过 送机、采煤机及液压支架。另外，在通过断层时，工 断层措施等四方面。 作面倾角及走向都会发生变化，容易导致液压支架倒 参考文献： ［１］吴松，姜福领，李玉龙．综采工作面过复杂断层综合治理 架，由此可见，要避免综采工作面过断层时影响施 技术［Ｊ］．中州煤炭，２０１５（２）：５６—５８． 工，－应当采取合理恰当的措施，主要技术措施如下。 ［２］刘跃丽．综采工作面过地质构造带技术探讨［Ｊ］．煤，２０１３，２２ ２．１断层处岩石处理 （４）：６３－６５． 断层岩石处理根据硬度不同采取的措施也不同， （责任编辑：季鑫） ・１８１・
