馬勇

摘 要：隨著采煤工業(yè)的不斷發(fā)展，礦井生產的機械化程度也在不斷的增加。其中綜合機械化采煤工藝在現(xiàn)代化煤礦生產中已經起到了主導的作用。工作面在回采過程中經常受到多種地質條件的影響，其中斷層對綜采工作面的正常回采工作影響是最大的。這是由于機械化程度高、擁有大量重型設備的綜采工藝，對地質構造的適應能力較差造成的。為了減少煤炭資源損失，減少搬家次數，緩解采掘矛盾。在工作面開采期間，對于造成全煤層錯斷的斷層完全有可能直接通過，不需新開切眼。

關鍵詞：綜采，斷層，強行通過

1.斷層的分類及工作面過斷層時的影響

1.1斷層性質簡介

斷層是由于地層的運動、擠壓等形成的，是地層運動過程中能量的聚集和釋放的結果。地層中聚積的能量的釋放過程中，巖層要斷裂、擠壓、錯動、破碎等，并伴有大量裂隙的產生。因此，在斷層帶附近，形成斷層的破碎帶。

斷層是由于地殼在不同的地質年代，發(fā)生劇烈運動引起的地殼斷裂后形成的一種地質構造。通常情況下人們將斷層分為正斷層、逆斷層和平移斷層。正斷層是指上盤下降下盤上升的斷層，逆斷層是指上盤上升下盤下降的斷層。斷層由斷盤、斷層面等組成。斷層的具體結構如圖1所示。

1.2斷層對工作面的影響

總體來說斷層跟工作面的關系有兩種。一種為斷層存在于工作面的中部或端頭；另一種為工作面的走向與斷層走向相交。本文所研究的主要是指第二種情況，即工作面走向與斷層走向相交。

當回采工作面向前推進遇到斷層時，通常會遇到礦上壓力異常，影響工作面的正常支護。這是由于地質構造嚴重的破壞了工程巖體的完整性，在采煤時它改變了工作面頂、底板的來壓規(guī)律， 會造成頂板局部來壓， 增加了采煤工作面的支護難度。尤其當工作面走向與斷層走向垂直時， 將導致工作面整體來壓。嚴重時可能摧垮整個工作面，進而誘發(fā)工作面大面積冒頂。其次，斷層在形成時會產生大量的節(jié)理、裂隙、斷裂等微觀和宏觀的構造。這些構造很容易引起瓦斯和水的聚集，當工作面推進到斷層附近時很容易引起瓦斯突出和礦井突水事故。由此可見采用合適的方法處理工作面過斷層，對煤礦的安全高效生產有著十分重要的意義。

2.綜采工作面過斷層的方法

工作面過斷層的方法通常有接架、抽架、搬家、強過。當工作面內的斷層落差較大時通常采用工作面搬家的方法過斷層，當工作面內的斷層落差較小時采用強行搬家法（即工作面通過切割頂底板過斷層）。工作面直接搬家過斷層在此不作詳細介紹，以下主要對工作面強行搬家過斷層做介紹。

工作面過斷層的難以程度是由斷層的性質、煤層賦存條件、具體生產礦井的生產條件決定的。但是通常情況下斷層的落差越小，工作面通過斷層越容易。工作面強過斷層時主要采用對斷層“避”、“迎”、“躲”法以及這幾種方法的綜合。

過斷層采取“避”的方式。通過經驗法預測出斷層對煤層的影響距離，即過渡段。通過控制割煤高度來通過斷層，通常會留頂煤板或留底煤。通過斷層后可恢復采高。調整割煤高度方法一般適用條件是斷層落差較小，且斷層上下盤接觸之間煤層的厚度大于或等于液壓支架的下限通過高度。液壓支架下限通過高度H由下式確定[1]：

H=h1+h2+a

式中：h1 ——液壓支架下限高度；h2 ——頂板最大下沉量；a——富余量

各項參數滿足上述條件后，工作面過斷層即可采用“避的方法”。

過斷層采用“迎”的方法。即通過采煤機強行的割頂板或底板通過斷層的方法。該方法對于采煤機的消耗較大，不利于機組的維護。過斷層采用“躲”的方法是指通過采用斷層處留垛，重新打巷的跳采方式通過斷層。在現(xiàn)場實踐中，由于影響因素的復雜性，往往要綜合多種方法過斷層。不一定采用單一方法，有可能幾種方法同時使用，這要根據現(xiàn)場實際決定。

2.工作面過斷層采取的措施

工作做面在過斷層過程中主要面臨的問題是頂板問題和瓦斯、水突出問題。

2.1頂板管理

頂板事故是煤礦五大災害之一，如何管理頂板是每一個采煤工作面首先應解決的問題。工作面過斷層期間，一般頂板較為破碎。通常人們采用化學藥劑的粘結性來加固松散的圍巖。進而通過采煤機切割巖石或者放炮掘進的方式通過斷層。

過斷層時對頂板管理的具體措施有一下幾種方法：注馬麗散加固煤壁；預挑頂通過斷層；調整工作面與斷層的交角，分段通過斷層；（由于受沉積條件的影響，形成的斷層走向不一致，且落差、傾角變化比較大，因此，在過斷層過程中制定措施增加了諸多困難。斷層揭露之初，考慮到傾向斷層對回采的影響較大，決定調整工作面角度即由原來的垂直變?yōu)榕c之斜交，正巷一側加速推進，副巷一側減慢推進速度，以求最大限度地減小斷層對工作面回采的影響，使過斷層的工作順利開展。）

打超前錨桿、錨索維護斷層破碎帶頂板；頂板松動冒落處采用人工拉底、頂輸送機，縮小循環(huán)通過；加強對設備的檢修，保證設備性能良好。與斷層交接處支架預留煤底，但工作面刮板輸送機必須緩慢順延，不使刮板輸送機出現(xiàn)急彎，保證工作面刮板輸送機正常使用。過斷層期間，支架要保證完好，不出現(xiàn)自動卸載現(xiàn)象，否則無法控制頂板。機組割完煤后，要及時拉架，滾筒過后伸縮梁馬上前伸，防止頂板破碎冒頂。

2.2水與瓦斯的管理

斷層附近由于應力復雜、構造較多，造成斷層內部極容易引起瓦斯和水的聚集。因此在工作面過斷層前，準備一趟排水管路及排水設備，隨時保證能夠正常使用。生產隊每班必須指定專人，嚴密注視水情的變化，一旦發(fā)現(xiàn)水情異常時，立即停工撤人并采取相應措施進行處理。加強工作面瓦斯檢查。在工作面過斷層期間，每班必須配備一名瓦檢員，生產隊跟班干部和班長也必須隨身攜帶便攜式瓦檢儀，隨時檢查工作面及斷層處瓦斯?jié)舛取Ｈ绨l(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛冉咏薅葧r，立即停工、撤人，切斷電源，采取措施進行處理，嚴禁在瓦斯超限的情況下強行作業(yè)。加強職工瓦斯、水害等安全知識教育，使職工熟練掌握“一通三防”知識，提高“一通三防”意識， 保證生產的順利進行。

3.結論

通過分析指出由于斷層構造的復雜性，引起應力、瓦斯、水賦存的異常。工作面過斷層時采用適當的方法，對于保證煤礦安全高效生產有著重要的意義。

參考文獻：

[1]劉國勇.探析綜合機械化采煤中的過斷層技術[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014（05）：188.

[2]鄭金飛.淺談綜合機械化采煤中的過斷層技術[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（16）：115.