上官朝陽(yáng)

摘要：在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于井下地質(zhì)條件變化，常常會(huì)有采掘工作面過(guò)斷層的情況發(fā)生。斷層附近圍巖受應(yīng)力影響較為破碎，降低了圍巖的穩(wěn)定性，而采掘工作面發(fā)生突水、瓦斯超限、冒頂?shù)仁鹿实暮艽笠徊糠衷蚓褪且驗(yàn)樵诠ぷ髅孢^(guò)斷層帶時(shí)未采取有效措施來(lái)防止上述事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：煤礦井下;采掘工作面;過(guò)斷層技術(shù)

1斷層的成因

眾所周知，煤炭開采是一個(gè)比較高危的行業(yè)，在其開采過(guò)程中，有一定的幾率會(huì)遇到斷層問(wèn)題，斷層是一種地質(zhì)構(gòu)造，其形成和煤巖層的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)，斷層是煤巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的時(shí)候受到結(jié)構(gòu)應(yīng)力而發(fā)生斷裂產(chǎn)生的，因?yàn)榈貧さ倪\(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)煤巖層進(jìn)行拉扯，當(dāng)煤巖層所受的拉力大于它本身的張力的時(shí)候巖層本身就會(huì)出現(xiàn)裂縫，如果煤巖層所受到的拉力沒(méi)有消失，這個(gè)裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)大，最終就形成了我們所說(shuō)的煤巖斷層。而對(duì)于煤巖斷層的實(shí)際情況我們還可以對(duì)其進(jìn)行比較仔細(xì)的分類，對(duì)于斷層的兩個(gè)部分我們可以根據(jù)其位移的情況稱之為上下盤或者左右盤，斷層所產(chǎn)生的斷裂面被稱為斷層面，而對(duì)于上下斷層的位移情況又可以將其分為正斷層和逆斷層，正斷層是上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升，是受到張力的后果，其斷層面傾角一般大于45°。反之則成為逆斷層。另外，還有一種斷層被稱為平移斷層，就是斷層沒(méi)有發(fā)生水平上的位移，而這種斷層在地質(zhì)構(gòu)造中十分罕見的。

2確保煤礦井下采煤工作面安全過(guò)斷層的技術(shù)

2.1重視工作面過(guò)斷層期間的水害防治

在煤礦井下開采過(guò)程中，施工人員首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行超前探查，例如一般會(huì)采用順槽巷道對(duì)工作面的具體情況進(jìn)行探查，管理人員再根據(jù)探查結(jié)果合理采取開采方式，同時(shí)也會(huì)重視對(duì)水流的防治工作，例如加入隔水層、建立排水設(shè)施等。除此之外，煤礦井下管理人員也應(yīng)當(dāng)重視水源災(zāi)害管理內(nèi)容，最大程度保障作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境安全，避免出現(xiàn)延誤施工進(jìn)度的現(xiàn)象。由于煤礦地下水情況復(fù)雜，在開展作業(yè)之前，管理人員、施工人員一定要做好排水管道的安裝工作，確保出現(xiàn)水流時(shí)及時(shí)排出。同時(shí)也要加大監(jiān)督力度，井下施工人員在作業(yè)期間，安排監(jiān)督人員對(duì)作業(yè)周圍的水域情況進(jìn)行仔細(xì)勘察，實(shí)時(shí)掌握水流的動(dòng)態(tài)情況。若出現(xiàn)危險(xiǎn)預(yù)兆，一定要及時(shí)停止作業(yè)，同時(shí)將情況進(jìn)行上報(bào)，為管理人員制定決策提供有效的參考。在開采過(guò)程中，所有施工人員也應(yīng)當(dāng)提高安全意識(shí)，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，例如對(duì)斷層進(jìn)行作業(yè)時(shí)，首先要安裝菱形金屬網(wǎng)防漏設(shè)置，采煤機(jī)在通過(guò)斷層時(shí)，操作人員也應(yīng)當(dāng)及時(shí)重視防護(hù)工作，例如安裝好頂板，并且進(jìn)行加固，防止出現(xiàn)頂板坍塌現(xiàn)象。

2.2有效控制割煤作業(yè)的速度

煤礦井下進(jìn)行開采作業(yè)時(shí)，斷層區(qū)域的煤層必然會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，即使加上了頂板防護(hù)，也會(huì)容易發(fā)生脫落。為此，在過(guò)斷層時(shí)采用的采煤技術(shù)至關(guān)重要。施工人員也應(yīng)當(dāng)具有較高的技術(shù)操作水平以及臨場(chǎng)應(yīng)變水平。首先，采煤高度應(yīng)當(dāng)控制在2～2.2m之間，若在具體過(guò)程中，由于受到某些因素限制，采煤高度已經(jīng)超過(guò)2.2m時(shí)，采煤機(jī)的切割速度就要受到控制。通常情況下，速度應(yīng)該控制在每分鐘兩米以內(nèi)，以平均速度高效完成煤礦的開采工作。另外，采煤機(jī)司機(jī)在控制采煤機(jī)的作業(yè)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)及時(shí)關(guān)注作業(yè)周圍的環(huán)境變化，若出現(xiàn)問(wèn)題，首先要保證人身安全，同時(shí)，通過(guò)合理控制采煤機(jī)，確保安全通過(guò)斷層。除此之外，煤礦井下開采過(guò)程中，一般會(huì)有多個(gè)斷層同時(shí)施工的現(xiàn)象，此時(shí)不光作業(yè)人員要高度集中注意力，管理人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)每個(gè)斷層開采工作的每個(gè)階段的監(jiān)管力度，嚴(yán)格按照各項(xiàng)條例把控開采進(jìn)度，確保順利通過(guò)斷層。

2.3做好瓦斯的監(jiān)測(cè)與防治工作

煤礦由于受到埋藏位置、地質(zhì)特點(diǎn)等的影響，周圍瓦斯含量也會(huì)有不同的分布特點(diǎn)。在開采過(guò)程中，如果出現(xiàn)斷層，一般會(huì)打破瓦斯的平常狀態(tài)，讓瓦斯出現(xiàn)不同尋常的流動(dòng)或分布現(xiàn)象，在作業(yè)過(guò)程中稍有不慎，就會(huì)出現(xiàn)瓦斯爆炸。在過(guò)斷層過(guò)程中，瓦斯爆炸屬于常見危害之一。因此，施工人員、作業(yè)人員、管理人員都應(yīng)當(dāng)重視過(guò)斷層過(guò)程中的瓦斯監(jiān)測(cè)工作，防止出現(xiàn)由于瓦斯爆炸產(chǎn)生的人員傷亡。煤礦首先要引進(jìn)專業(yè)的人員和設(shè)

備，對(duì)煤礦井下周圍的瓦斯進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，當(dāng)瓦斯含量在安全的濃度時(shí)再進(jìn)行開采，若瓦斯含量濃度較高，一定要及時(shí)采取防治措施。除此之外，管理人員以及作業(yè)人員在下井開采時(shí)，也要隨身攜帶瓦斯檢測(cè)儀，隨時(shí)關(guān)注瓦斯氣體的含量，若瓦斯檢測(cè)儀出現(xiàn)異常報(bào)警，要立即停止作業(yè)，迅速切斷電源，組織井下人員安全有序的撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)瓦斯含量濃度降到正常值之后，方可重新進(jìn)入采煤工作面，繼續(xù)進(jìn)行開采工作。

3煤礦井下采煤工作面過(guò)斷技術(shù)應(yīng)用

3.1采煤工作面過(guò)斷層時(shí)，可以選擇支柱控制頂部并安排開放式鋼梁支撐（超前擴(kuò)幫）。當(dāng)采煤工作面遇到正常斷層時(shí)，可以選擇挑頂或落底的方法。棚屋距離為0.4m和0.6m。增強(qiáng)支撐強(qiáng)度的同時(shí)，也能以防止漏煤（矸）。采煤后，必須及時(shí)加強(qiáng)支撐煤層工作面的支柱，減小頂板暴露時(shí)間，確保支柱初始支撐力符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，支架完全連接，維持?jǐn)鄬由稀⑾碌姆€(wěn)定性而避免出現(xiàn)下沉的情況。有必要確保支撐故障的移動(dòng)鋼梁和支柱的情況，達(dá)到一次性支撐，保護(hù)頂板的完整性。

3.2煤礦水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜，許多煤礦開采面臨帶壓開采，直接威脅到煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。當(dāng)采煤面帶壓開采時(shí)，要對(duì)設(shè)施、設(shè)備提前進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)備備用排水管和其它設(shè)備，并對(duì)排水情況進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)異常，立即停工，并采取相應(yīng)措施處理故障。

3.3在過(guò)斷層工作中最關(guān)鍵的危害物就是瓦斯，如果在采掘過(guò)程中對(duì)于瓦斯的治理不到位，一定會(huì)嚴(yán)重威脅到施工人員的生命安全。在施工之前，需要派遣專門的監(jiān)測(cè)工作者，來(lái)對(duì)采掘區(qū)域內(nèi)瓦斯的實(shí)際含量進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)氣體濃度超標(biāo)，則立即停止工作，并且切斷電源。杜絕在氣體濃度超過(guò)限值的條件下工作。此外，斷層處的采礦高度要控制在一定范圍內(nèi)，確保安全與資源的最佳利用，最佳控制范圍2m到22m之間。

3.4加強(qiáng)工作面過(guò)斷層相關(guān)的管理措施。煤礦采掘工作面多斷層是否成功，將會(huì)對(duì)作業(yè)人員的生命與健康產(chǎn)生最為直接的影響。所以在作業(yè)環(huán)節(jié)中，要始終秉承安全第一的思想，注重對(duì)作業(yè)人員的安全培訓(xùn)工作，強(qiáng)化作業(yè)人員的操作技能與判斷能力，積極更新與創(chuàng)新先進(jìn)的技術(shù)手段，優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備，將安全生產(chǎn)理念落實(shí)到實(shí)處。此外，還需要從以下幾個(gè)角度著手，完成管理水平提升。

①堅(jiān)決杜絕作業(yè)人員空頂冒進(jìn)，保障作業(yè)環(huán)境安全，提升支護(hù)設(shè)備的牢固程度。

②禁止將支柱設(shè)置在浮煤或者是浮矸位置。

③制定與落實(shí)敲幫問(wèn)頂制度，由專業(yè)的人員對(duì)制度的落實(shí)情況展開監(jiān)督與指揮，派遣三人及以上人員共同完成破碎斷層帶作業(yè)。

④提高安全隱患預(yù)警能力，當(dāng)存在威脅到作業(yè)人員生命安全的情況發(fā)生時(shí)，要在最短的時(shí)間內(nèi)組織人員撤離到安全區(qū)域，無(wú)危險(xiǎn)之后再恢復(fù)作業(yè)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在實(shí)施采掘工作面過(guò)斷層時(shí)，具有一定的危險(xiǎn)性，為保障安全且高效的完成作業(yè)，煤礦開采企業(yè)必須要徹底清楚斷層形成的原因以及作業(yè)施工方式，注重在日常工作中提升安全教育力度。通過(guò)采取科學(xué)且有效的措施，更新技術(shù)理念與創(chuàng)新設(shè)備使用，提升安全管理能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀朋帥，涂政.煤礦井下過(guò)斷層施工技術(shù)及安全技術(shù)措施研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2019，26（02）：119+121.

[2]吳浩仁，孫興平，陳建本.采掘聯(lián)動(dòng)過(guò)斷層組安全高效開采關(guān)鍵技術(shù)研究[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，39（03）：47-54.

[3]董利生.西銘礦48707工作面過(guò)斷層巷道支護(hù)方式及工程應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2018（03）：11-12.