综采工作面采煤技术分析

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摘要：本文以义棠煤矿某工作面为案例，对工作面采煤技术进行了优化，并针对性提出了过断层技术保障措施，更高质量的保证了工作面安全稳妥的通过断层，希望可以对相关工作提供参考。

关键词：综采工作面；过断层；采煤技术；分析

1工程概况

义棠煤矿某工作面属于大采高工作面，所开采的煤层属于3#煤层，埋深在-460m左右，从勘查情况来看，煤层厚度平均为5.9m左右，煤层倾角在6°左右。从工作面情况来看，倾斜长度在240m左右，推进的长度在2500m左右。根据工作面地质勘察资料来看，工作面地质情况相对较为复杂，在开采过程中存在着较多的地质构造，从断层发育情况来看，整体的断层较多，在断层周边，煤岩体整体较为破碎，若选择使用工作面直接通过的方式，推进难度相对较大，会对工作面开采产生较大的影响。断层发育情况见表1。

2工作面开采工艺优化

由于工作面在推进的过程中有断层影响，导致开采过程中煤层倾角出现了一定变化，从勘查情况来看，工作面局部范围变化在10°左右。由于工作面在开采过程中出现了较大的角度变化，导致煤体结构出现了较为更为破碎的情况。所以，需要对工作面通过断层情况进行分析。

2.1对工作面进行调斜

因为在遇到断层之前，受到断层的影响，工作面开采的倾斜角度在断层的方向上会出现差别，所以，为了更好的克服断层带来的影响，需要对工作面进行调斜处理。通过采取工作面调斜的方式，有助于降低在工作面推进方向上，断层构造的负面影响，对于有效的控制煤壁片帮问题也可以实现较好的效果。在具体工作面调斜时，可根据断层走向角度确定，一般情况下，在工作面推进到距离断层构造5m之间时，完成整个调斜。例如，在进行本次施工时，在工作面推进到F108断层时，因为走向的角度是103°，工作面在推进过程中，机尾、机头倾斜的角度是110°，两者之间的差距在允许的范围内，因此，工作面推进实现了与断层的较好对接。同时，在机头推进的过程中，机尾的速度要明显超过了机尾，超过了机尾20m左右，较好保证了工作面推进效果。

2.2对采高进行调整

在通过断层之前，需要从开采范围出发，根据断层的实际分布情况，设计出针对性的推进方案。见图1所示。随着工作面向前推进，在距离断层面之间的距离为L时，从煤层在该位置的实际倾斜情况，同时考虑设备的实际性能，工作面在开采时，需要扬起一定的角度，距离L的计算方式为：L=H/2tan（β-α），其中，H是该位置断层的高差，单位为m；α是煤层的倾角，β是工作面扬起的角度。从生产实践来看，β的角度应当控制在12°的范围内。从开采范围内断层的高差情况来看，工作面在在F93、F96、F108的位置进行扬起，β根据12°计算，可以结算得到工作面扬起的位置和断层的距离应当为14m、12m、11m。在起坡之前，应当将开采的高度调整为4m，在仰采的过程中，为了更好采高不出现变化的情况，在推进断层之前，选择使用挑顶留底煤的方式完成推进。在过了断层之后，应当将仰角逐步调整为原来的角度，工作面选择使用卧底的方法，恢复到原有的采高。

3工作面过断层技术保障措施

3.1具体割煤方案设计

工作面在推进到接近断层位置时，煤体破碎程度相对较大，在工作面向前推进时，容易出现冒顶的问题。本次在工作面推进的过程中，除了采取上述措施来保证工作面开采效果之外，还采取针对性的技术方案，来确保工作面顺利通过断层。根据煤矿前期工程实践来看，在断层位置工作面进行开采时，进刀割煤整体较为杂乱，支架护帮板、刮板输送机在工作面的过程中，由于煤壁较为杂乱，表现出不能充分接触的问题，影响到对煤壁控制效果，片帮问题突出。因此，在本次断层位置割煤时，选择设计了单向割煤工艺，具体就是将机尾进刀提前到断层之外区域进行割煤的方式，具体过程见图2所示。在工作面在机头位置朝向机尾割煤时，在接近断层的位置时，断层区域之外的工作面，采取及时移架的方式，实现对顶板的有效支护。在断层的范围外，工作面在割煤时，及时移动支架，实现对顶板的有效支撑。在断层的范围内的，支架和输送机尽量不移动，然后将采煤机运行到机尾的部位。采煤机在朝向机头运行时，在断层的区域内空刀运行，在断层区域之外时，采煤机选择使用斜切进刀的方式，然后对移动断层区域内的支架、输送机，实现对顶板的有效支撑，之后对滚筒位置进行调换，采取反向割煤的方式，将机尾断层位置内的煤体全部切割。将断层范围内煤体全部切割完成之后，对滚筒的方向进行调整，采煤机从机尾的位置朝向机头的位置运行，对于断层区域内采取空刀运行的方式，在达到断层区域之外后，采煤机正常进行切割即可，完成一整个采煤循环。

3.2全面做好对顶板的控制

在断层位置进行割煤，需要做好对顶板的控制，从大量生产实践来看，顶板控制难度也相对较大。在进行本次开采时，为了实现对顶板的较好控制，重点通过强化工作面支架支撑性能的提升着手。对工作面端头支架采取及时接顶的方式，将侧护板全部支撑好，防止有支架出现咬架、倒架的问题。在支架移动的过程中，最大限度的将沉降量控制在科学的范围内，采取对支架进行快速移动的方式，实现对顶板的有效控制。同时，若在爆破之后，顶板出现了较为明显的冒顶问题，支架应当及时将伸缩量伸出来，从而实现对顶板的有效控制。此外，全面强化工作面顶板支护效果的提升，通过严格落实各项技术要求的方式，实现对顶板的有效支撑。

4结语

综上分析，从当前煤矿开采情况来看，各种类型的断层的存在给煤矿正常开采带来了较大的影响，特别是落差较大的断层，严重制约了工作面正常开采。因此，这就需要煤矿充分认识到当前工作面高质量通过断层的重要性，切实采取针对性的措施，从断层的实际情况出发，制定出针对性的过断层技术方案，从而更高质量的保证工作面安全稳妥的通过断层。

参考文献

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作者：孙全林 单位：山西义棠煤业有限责任公司