煤矿复杂地质条件下过断层技术

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:孔令亮
[导读] 摘要:在复杂地质下过断层施工十分危险,若没有采取合理方式进行控制,势必会造成较为严重的不良影响。
        滕州郭庄矿业有限责任公司锦丘煤矿  山东枣庄  277500
        摘要:在复杂地质下过断层施工十分危险,若没有采取合理方式进行控制,势必会造成较为严重的不良影响。对具体煤矿的情况进行分析,可以发现其存在过断层,因此,在对该矿进行开采期间,要合理应用过断层施工技术,保证开采作业的顺利进行。
        关键词:煤矿;复杂地质条件;过断层技术
        前言
        以我国复杂的煤矿开采环境和日益增长的煤炭产量需求为基础。为了使得断层带来的不良影响降低,需要由断层产生的方位与脱离状况等方面进行治理,尽最大努力把断层留存于煤柱内,使得煤矿得到科学适宜的布控,有利于后续开采工作的进行。因此,需要对煤矿地下断层施工技术及安全技术措施进行研究。在许多地质构造中,断层对煤矿地下工程开采影响最大。在实际地下工作流程中,了解缺陷的识别方法,做好煤矿地下缺陷施工技术,采用合理的支撑方法和技术措施,实现安全生产。
        1过断层的技术方法
        在采煤过程中需要应对各种突发措施,保证生产安全性,过断层开采值得引起注意。在长期的生产实践中,对于不同的情况积累总结了各自适应的方法和经验,对于顺利实现开采工作面过断层起到了良好的技术支持。
        第一,断层落差小于煤层厚度,且开采区域无地下水,这种状况是较为理想的,可以通过炮采过断层。需要做好支撑工作,保证通过工作面时有硬木柱等支护结构,保证该工作面相对稳定。同时严格控制行进速度,保证机身平稳。如果断层落差比较大,则需要结合“底拉顶挑”。
        第二,断层最小采高大于采煤机滚筒,为了降低安全隐患,需要根据实际情况做好规划。当断层位于工作面上部,可以在上部直接机采,而断层下方需要使用炮采。强行通过采煤车容易损坏采煤机滚筒,增加安全风险。
        第三,断层靠近上下平巷且落差大,此时处理难度较高,需要进行的准备工作也更复杂。可先另开一段平巷,通过联络眼实现新旧平巷的连接,从而实现躲避断层。过倾斜断层的操作大致有两种,一是在过落差约等于煤层厚度的倾斜断层时,如果断层夹角小于25°,直接使采煤机通过即可,不会引发其他严重后果。二是在新切眼的一端进行回采,减少了移动设备引起的损耗,是一种有效提高开采质量的方式。对两侧煤层进行开采时,如果夹角大于25°小于40°,需要沿着倾斜的方向前进。且如果出现顶板破碎的现象,为了避开出现异常的部位,需要重新开眼,将切眼选在相对稳定的地方。如果推进过程中遇到新断层,则需要调整掘进方向从而尽量规避断层对施工产生的影响。
        2煤矿复杂地质条件下过断层技术的影响因素
        断层不仅改变了煤岩的埋藏状态,还使得煤岩层发生错断和明显的移动,对于煤矿的经济效益造成了不可忽视的影响。作为一种安全隐患存在于采煤工程的各个环节,也为安全生产增加了风险,更好地了解每层对煤矿生产的影响有助于拿出更有效的措施加以应对,从而降低效益损失,提高生产效率。
        2.1影响井田与采区设置
        断层的出现使得煤层的连续性和完整性遭到了破坏,为此需要重新划分井田,一般以断层作为边界。以大型断层作井田边界可以减少岩石巷道,从而尽可能的减少断层煤柱,减少因煤柱留设造成的煤炭资源浪费。大片的断层将煤层分割成许多片段,不仅增加了采煤的工作难度,还必须考虑到,为此出现的留设保安煤柱所造成了一定损失。为了保证巷道掘进的可行,必须额外进行巷道的挖掘,增加了工作量,还有可能做许多无用功。
        2.2对工作面的影响
        工作面的选择和设计必须避开落差较大的断层,断层的出现使得工作面的设计变得复杂多变,而且由于断层的存在,工作面回采的长度和形状因此发生改变,也必然造成了煤炭资源的浪费,降低了开采效率和质量。

断层中的一些破碎岩石增加了生产的难度,还有可能影响设备的正常运行,增加了生产的安全隐患。为应对断层对开采方式的影响,必须开拓新的掘进途径。
        2.3对安全生产的影响
        断层的状态和类型多种多样,有许多落差较大的断层伴随地下水和含水层出现,井巷工程通过会发生透水事故,严重影响生产进度,甚至造成安全事故。断层的稳定性较差,容易在生产中出现坍塌和杂物掉落,对设备和工作人员的安全性提出了更高的要求。此外,煤矿中的瓦斯往往会在断层的破碎带积累,断层也是预防发生瓦斯爆炸的重要场所。
        3煤矿复杂地质条件下过断层技术的优化措施
        3.1管理顶板
        顶板管理主要是压力检测和管理,需要对顶板承受的压力进行监控,通过矿用数字压力表监测支架的支撑力和工作阻力。从而能够进行动态分析,掌握顶板受力规律。对于两巷道的超前支护区,也需要进行仪器测压。至于加强顶板管理的具体措施,需要采用支柱控顶,即使用π型钢支护断层。通过联网、打水平锚杆等方式托起顶煤,并有效防止煤壁破碎。在此项工作之前需要在断层带中提前设置好超前架,从而避免大面积片帮引发冒顶事故。
        3.2工作面与过断层支撑
        为了顺利通过断层,可采用上托下按的方式进行处理,选择合适的棚距,并结合金属网防治矸石泄露。支柱和支架设备应当充分接顶,且放置时一次到位,减少了顶板的暴露时长,也避免了顶板的完整性遭到破坏。必要时可以在钢梁之间加设木梁矩形棚,防止发生形变而受损。采煤机顺利过断层之后还需要加强支护,当工作通风技术的应用过程中,煤矿企业需要保证煤矿通风装置的摆放位置,避免出现垮落状态,从而尽可能地减少异常情况的出现。
        4高瓦斯煤矿通风工作开展策略分析
        除了常用的通风技术之外,煤矿企业需要加强煤矿内部的通风管理,以有效的管理工作推动通风技术的应用和通风工作的有效开展。在通风工作开展的过程中,煤矿企业可以成立专门的工作检查小组,对矿井下的通风情况和通风设备进行检查管理,避免出现通风工作不到位、不达标的情况。煤矿企业需要对煤矿通风设备进行定期检修,确保设备状态处于良好,避免设备问题而导致的通风故障。此外,煤矿企业需要对通风巷、排风巷等通风结构进行定期清理,避免煤渣、粉尘堆积而导致通风异常。在煤矿通风工作开展的过程中,煤矿企业管理者需要认识到通风工作的重要性,变革原先的落后观念,重视通风工作,进而在此基础上采取先进的通风技术提高通风工作的效率和质量。此外,煤矿企业需要制定通风工作管理制度,以制度建设推动通风工作及通风技术应用的有序开展,煤矿企业也需要建立健全通风工作的责任机制,将通风工作的责任落实到具体的责任人身上,并且让责任人认识到通风工作的重要意义以及通风技术的应用优势。与此同时,煤矿企业也需要对自身的员工开展安全教育和专业技能教育,让其掌握专业的工作技能,具备良好的安全意识,能够将煤矿开采、生产过程中出现的异常情况及时汇报,从而避免异常情况扩大化。
        5结束语
        随着我国经济的发展,社会经济发展对煤炭的需求越来越大,因此,在煤矿企业正常开采、生产的过程中,煤矿企业有必要也有责任做好矿井内部的通风工作,认识到通风工作的重要性,变革自身的生产观念,以安全为基础,做到安全生产、高效生产、持续生产。此外,煤矿企业需要加强对通风技术的研究和应用,针对通风技术存在的应用缺陷和应用障碍采取相应措施,改善技术缺陷,从而提高通风技术的应用效果和通风质量,保障煤矿的正常生产。
        参考文献:
        [1]王强.高瓦斯煤矿通风技术探究[J].山东煤炭科技,2015(10):90-91+96.
        [2]张喜贵.高瓦斯煤矿采掘的通风技术和安全管理[J].山西煤炭管理干部学院学报,2015,28(4):72-74.
        [3]杨德智.高瓦斯煤矿通风技术要点浅析[J].机械管理开发,2015,30(4):48-50.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: