专题-采煤工作面快速过断层浅析.doc

1、专 题 部 分采煤工作面快速过断层浅析摘要：断层是煤矿开采过程当中经常遇到的地质现象,断层带地质条件复杂伴随顶板岩石破碎、导水裂隙发育,对煤矿生产进度以及矿井安全生产产生严重影响和威胁。该在本文中，通过对大隆综采工作面过断层以及综放工作面快速过断层的方法和措施的研究，总结了国内外综采工作面过断层的常用方法，分析了各常见过断层方法的主要技术特点和适用条件,针对存在的问题,提出了合理化建议, 为矿井后续生产提供借鉴。关键词：采煤工作面 综采工作面 断层 综采过断层顶板管理顶板管理深孔爆破顶板控制 1 综采工作面过断层1.1断层成因对综采工作面的影响在一定的地质构造应力，构造应力对应的形成，对综采的

2、断裂性能的不同影响，故障产生的是不同的,对综机过断层采煤产生的影响也就随之不同。断层按照断裂构造的几何形态分为正断层和逆断层。正断层通常是在张、剪应力应力的作用下形成的,断层面倾角大, 其上、下盘无明显挤压,没有明显产状变化,断层两侧岩层较稳定, 综采工作面过单一正断层时容易实现;逆断层通常受压应力作用,上、下、盘有明显挤压,煤岩层都有较强烈的褶皱,派生有羽状节理或“入”字分枝断裂构造,挤压破碎带伸展较远, 特别是逆断层中的逆掩断层,断层面倾角多在45以下,挤压破碎带较宽,断层两侧次生有一系列倒转小褶曲,在这种情况下综机过断层采煤多数不易实现或者难度很大。由于强大的压力，在开采过程中遇到的断层

3、，往往成群出现，各种组合形成的，在相当长的一段距离破坏破碎煤岩的完整性，宽波段组合。在这种情况下，也能实现综采工作是非常困难的。但如果它远离正断层，面对不同时期的一些缺点，只要相应的措施，可以实现安全开采的目的。断层形态分析分析一般来说，大多数煤田构造形式，是由地层最大水平主应力的影响的剪切应力。与岩石性质、地质构造主要是不同的，折叠的主要结构，对主要构造断层和断层相关的结构，相关的结构为两种形式。在较大的区域，褶皱伴随断裂。工作面全岩段长度和钻爆施工的难易程度、顶板控制的复杂程度、工作面设备的运转空间和环境、工作面和上下两巷的空间关系是分析综采工作面在断层区域进行回采的速度和效果主四个主要因

4、素。1.2大隆煤矿概况1.3断层区施工、工作面形态控制的几项原则通过对现象的统计分析计算和实际过程的机理分析，我们得出这样的结论：大隆煤矿面断层区施工、工作面形态控制的一些基本原则，总结如下下1.3.1工作面岩石最低原则工作面为基本目标，以调整的过程，调整的形态，以确保在受影响区域中存在故障的工作面，对凿岩爆破工作的最低。这是断层区施工的第一原则，也是根本原则。他决定工作面抬起或下卧方向。1.3.2基本上翻越局部穿越原则在通过断层及由断层产生的褶曲构造时, 工作面沿轨道建设的发展趋势，两个或两个盘的高程差，应根据攀登路线的规划和建设路径，同时考虑到具体的施工工艺要求, 在考虑跨结构部分可近断层

5、面。这是必须遵循的整体规划断层施工方案以及确定断层施工方向的原则。1.3.3破软不破硬原则工任何一个磁盘故障提前另一个磁盘上的工作，可以选择中断或中断施工在施工结束。顶底板岩性问题是确定工作面选择何种施工方式所必须考虑的。通过对顶底板岩性的对比进一步确定钻爆施工难度。最终选取顶底板硬度低的方向进行钻爆施工。在工作面直接反映破碎的顶部或底部的破碎，破碎软不硬的原则。1.3.4工作面与断层交角最大化原则1.3.5下巷保证设备合理搭接和最小过货空间原则工作面输送机和转载的尾巴保证一定的重叠的高度差，确保正常使用，加载程序将滋润沿巷道底板工作面推进，使头部通常是不考虑施工，吊装施工必须考虑的头部和上搭

6、接合理的最小空间货物原理工作面。1.3.6俯仰角保证装备最小通过空间原则工作面进行姿态调整时, 经常进行里伪或者外伪施工。支架由正常水平状态, 转为俯仰状态,。但支持高度不变，使机器侧伪或尾梁窗口伪，机械化过程高度较小的实际使用。严重时，导致通过空间或后方输送不正常的驱动单元。内部和外部的拟建设，必须分析，在施工中的施工方法，也是保证最小俯仰角通过设备1.3.7空间原则随着工作面顶板控制的故障优先原则的全过程，堤地区，凸形和凹形角，与伪倾角带式输送机，两车道，面对一个的关系, 可后来调整可以预先计算，在一定程度上是可逆的，可控因素。只有顶板事故，特别是恶性大，顶板事故，不仅造成严重后果的，前瞻

7、性，是不可逆的，后来调整难度大，是唯一的非可控因素。因此在考虑各种过程参数的协调，必须考虑在第一面板的控制问题，对顶板控制优先的原则，整个过程。地质构造的变化,（特别是小构造的变化）存在规律性及可预测性。但对于任何一个个体而言，结构，分布和变化是不可能完全理解。在这个意义上，综采工作面过断层，是复杂的和高度灵活的工艺技术。技术原理可知，只有在一般意义上，作为施工的一般准则，具体过程组织必须遵循现场，根据现场条件的变化调整的过程中，不能套用。1.4综采工作面过断层时的矿压显现特点与应注意的关键环节1.4.1矿压显现特点在综采工作面快要接近断层时,由于工作面的直接顶和老顶早已经在断层处裂断,当支架

8、和前方煤壁支撑不住顶板的重量时,将会回转来压。断层走向与两个槽角变大，可能压力增加，相反，顶板压力不太可能。另外综采工作面从上盘推进到下盘和从下盘推进到上盘其工作面受到的压力是完全不同的,如图1从上盘向下盘推近时,顶板除受支架、前方煤壁、采空区矸石支撑外,还受到断层面下方的煤岩体支撑,顶板一般情况下不会发生台阶下沉,但顶板发生回转较容易。当工作面处下盘向上盘推进时,情况正好相反,顶板容易发生台阶下沉,而由于断层面的咬合作用,顶板不易发生回转。由此可见若工作面从上盘向下盘推进时,在距断层距离较大时,应提前做好工作面来压的准备;而工作面从下盘向上盘推进时,要加强支护,以防工作面发生台阶状下沉。a.

9、 从上盘向下盘推进b. 从下盘向上盘推进图1 工作面的推进方向1.4.2顶板管理断层带附近的顶板较破碎,在过断层前预备好处理冒顶的材料。移架时要采取带压移架,不得降柱过多,另外要缩小割煤与移架的间距,采用追机移架,以减少空顶面积和时间; 保证泵的压力和初撑力达到标准要求，单体液压支柱前和结束，以确保其初撑力来满足工作的要求，需要应及时删除维修部门的支柱。在顶板发生漏顶时,应及时处理,以防漏顶范围扩大。当漏顶范围较大时, 可以贴顶煤壁起着主要的成孔直径大于32mm的钢棒，钢中杆长梁，使支架与屋顶保持相对稳定，使探测光束逐渐进入完整的天窗框架。如果岩石块度较大,还可以用无腿支撑环长梁来控制屋顶渗漏

10、。顶板漏顶程度严重时可以用钢针，穿流环组合处理方法。“先打一排流环浅孔，第一竖立在棚环园木（框架梁的另一端架），然后建立了并联顶盖上的园木，形成掩护棚顶;之后,工作人员可以于掩护棚顶下方打眼穿针;从而保证棚顶架梁强度;同时及时前移支架,支架前梁推入钢针和棚环外露下方后升紧挑牢,形成人工假顶,截住冒矸,使工作面顺利通过漏顶区”。下图即为综合过漏顶示意图如。1. 钢针2. 横梁 3. 棚环4. 桃梁图2 综合过漏顶示意图1.4.3支架管理在断层期间，应当确保支架液压系统完好，防止液压元件出现“滴、冒、漏”现象，进而导致支架不符合初撑力要求，导致歪架、咬架现象的出现; 同时支架应带压移架 追机移架，

11、与此同时，支持应带压移架移架后，在工作时间去面对压力甩采空区侧，从而有利于工作面支架与顶板管理。1.4.4工作面不等长及炮采段由于断裂构造作用的工作面，煤层倾角的增加，导致增加在综采工作面长度不等的阶段，没有综采支架支撑顶板，此时，应在正常情况下提高爆破开采的部分，一般由风力采区，隧道及出口的支持水平工作面，爆破采区顶板管理简单，一般抹帽或者撕帮就可以解决; 当旋转开采，如机巷是更长的路，巷帮爆破开采的部分，所以时间巷帮悬顶面积，运输大巷运输设备和工作面不好时，顶板管理难度。采用如下方法管理炮采段：本机巷撕裂的帮助，以减少空顶区，以帮助起飞的边缘的边缘提取方法；; 撕帮时实行迈步式方法，以两帮

12、距离控制铰接顶梁（4.8）是更好的，保持洞室之间有一定距离，这样可以保证撕帮同步，有效控制悬顶面积; 最最后一洞工作面超前两铰接顶梁（240）是合适的，它能有效地支护顶板部分; 撕帮时，用手镐落煤，每个房间的宽度是小于500mm的使用，Hdja-1200铰接式双塘木栅栏板和dz-28单梁，梁两柱支持；;保证型材的支撑强度，单体支柱初撑力不小于24MPa，在超过5m的部分地方，打木顶板控制；机巷临时铺设一部SGW-40T做为连接机巷运输。1.5工作面遇断层处理方法1.5.1跳采法当断层出现在工作面端头沿30m以下的距离，在工作面沿截面的接缝和煤层方方向挖一个全煤巷道和材料或通过工作面运输巷工作面

13、巷道，缩小断层，, 工作面正常开采，溜子随工作面采长延长而延长，直到恢复正常。跳采示意图，见图3。图3 过断层跳采示意图当断层出现在工作面的中部,且断层倾向和落差都较大,经探明断层向面内延深的全岩不超2m时,可采用断层处留垛的跳采方式通过。在阀头暴露故障定位槽装置，本期继续推进矿业5m，然后停止推进煤隧道挖掘故障，然后侧和尾煤通过溜槽。在断层槽尾部减到最小控顶开采，暂停，加强故障，支持，和阀头部分仍将挖掘出口确保通风行人。较低的煤通过隧道，矿山机械尾部支持回撤，阀头赶在一起形成正常的挖掘。但该方法有两个缺点:(1) 收到工作面设备的限制，只有在工作面煤材料可以是暂时性的，而且溜子拆接次数多;（

14、2）突破的部分的部分的正常循环，使用时间长，压力增加，所以很少使用。1.5.2平推法当断层落差较小，与顶板，底板岩石更脆软（如泥岩），可以使用的采煤机截齿的顶部或底部直接切割岩石，慢慢地上坡或下坡推杆，移动支架, 然后强行通过断层。若断层出现在工作面中部,因条件限制不能选用跳采时,只能选择通过措施推采硬过，即采用平推法,(1) 断层揭露后,将场内的浮煤、浮矸清理干净,加固好该段内的支架; 因为只是暴露不正常故障杆移动，避免空顶，可采用金属摩擦支柱铰链梁用于临时支护。(2) 将断层全岩段从工作面倾斜方向的下端开始,分段破顶开帮,段长以3m左右为宜,破顶后的高度以等于正常煤厚为宜,以保证支柱有足够

15、的伸缩量, 破碎顶打开帮助，随时打支撑屋顶的梁柱，柱0.6m ,排距1m ,并每间隔5m支打一架木垛以加大支护强度。正常煤层断层的仍按正常程序的两端，一般应超过故障段开放1 2周期的正常循环，为了便于换档阀。该断及上下各5m范围内在断层下应保留3排支柱滞后回撤, 在故障范围应保留3柱行滞后，进入步骤，撤回的支持水平，常规的支柱。（3）移滑是采煤工作面过断层是关键的一步，在断层面上的步骤，具体r如下： (4) 移滑爬行故障的步骤的工作完成后，应及时回采空区侧步的支持，绘图采取可靠的措施，根据组织管理的退出和唐，防止顶板失稳。(5) 采用平推法注意以下问题: 断层暴露，首先应加强支护质量，不应强迫循环；破碎顶帮要小，控制放煤高度，并及时向上的支持；; 利煤电钻沿断层面打深眼使用，或沿断层前方隧道，找出故障的变化，指导和组织挖掘工作。1.5.3直接割煤过断层当断层落差较小、液压支架的下限通过高度小于或等于上下两盘接触处之间的煤层厚度时,液压支架可以顺利通过, 工作面能够直接采煤过断断。1.5.4割顶(底) 采煤过断层1.5.5用预掘巷与割底相结合的方法过断层在断层的前后, 受断裂带的影响, 矿压显现增强, 顶板不易维护。过巷时, 棚梁和垂直煤壁的方向，在工作面巷道支护接触长梁，必须在前梁下托架牛腿，然后移动框架。如果顶板失稳，为了使煤壁顶在单位切割