综掘掘进头快速过断层方法浅析

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　　[摘 要]随着21世纪的快速发展，我国经济水平不断提高，我国煤炭产业发展趋势不断增高，因煤炭作为我国主要能源之一，所以对煤炭资源的使用需求不断增大。因此，若要在竞争激烈的行业中站稳脚跟，那么除去本身技术外，还需要加强掘进设备方面，这样才能提高工作效率和质量，取得良好的经济效益以及社会效益，保证作业的安全性是最为重要的部分。所以本文将通过对综掘掘进头的研究和快速过断层时出现的问题及断层的方法进行阐述及分析，对接下来综掘掘进头过断层的速度和安全保障有重要的参考意义。
　　[关键词]综掘掘进头；快速；断层；
　　中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0072-01
　　一、综掘掘进头快速过断层的复杂性
　　煤炭雖作为我国主要能源，但通过我国长期开采很多处于浅层的煤矿已经被开采完毕，所以要想进行深层开采，就必须加强掘进。然而掘进过程中需通过断层，地质因素也会影响到煤矿的地层断裂带，使得淋水有害气体不断地增大，造成围岩破碎不利于通过，影响到挖掘工作的顺利进行。
　　当通过断层时遇到部分露头坚硬的岩石时，若操作不当则会造成机器的损伤，在机器运动时不能进行切割，会造成机器的切割载荷。如果断层之间的距离小于安全距离，那么不仅需要打锚加强支撑防护，还需要打托棚加强支护，迎头必须做好临时支护，这样才能够防止断层之间岩体下滑掉落造成危险事故的发生。所以做好安全距离的测量及防护应对措施也是复杂性之一。
　　二、综掘掘进头快速过断层所存在的问题
　　（一）在掘进过程中，施工过程中存在的隐伏断层往往造成另一盘的岩层变化，由于的断层的特殊性，其两侧非常容易发生滑动，影响到岩石的力学性质，所以当断层的落差相对大时，便看不到断层后面另一盘的煤层，所以这就需要相关技术人员的准确测量。
　　（二）由于断层地质未知，应观察矿井和地下水问题，若发现异常，应向采区汇报，及时采取措施消除危害。尤其是断层两侧裂隙的相对关系，压力相对变大，地质特点容易发生变化，所以必须把锚杆之间的距离加密，防止发生矸石掉落等事故。
　　（三）当通过断层时，需做好临时支护工作，防止顶板矸石掉落伤及施工人员，应施工前讨论并制作断层专项安全技术措施。
　　（四）过断层时，由于地质问题，应避免煤层三角带。由于煤的特殊性，使得其在断层带更散乱、杂碎，容易造成垮巷、空顶等。
　　（五）过断层一直是严重制约综掘机安全高效的挖掘煤矿的主要因素，在进行煤层掘进时，断层面相对活动，容易发生断层偏移，所以应在断层两侧打加强锚索（即：穿过断层面将顶盘与底盘的岩层拉紧，使其坚固），施工难度大且花费较高[2]。
　　三、综掘掘进头快速过断层的改进具体措施
　　在施工时，会遇到若干断层破坏顶板的问题，对任务难度进行了提高以及对施工人员的人身安全造成了威胁。根据断层特征以及巷道顶部和底板岩性差异，在综掘机掘进工作时常常采用挑顶或卧底的方法一次性通过断层，使得安全高效的进行挖掘工作。
　　（一）挑顶法改进措施
　　在开展掘进工作时，若探测到巷道前方是正断层（煤层因出现断层而上移），且煤层厚度小于断层落差，我们经常使用挑顶法卧底法通过断层并进行开采、挖掘，即：严格按照腰线设计，沿着掘进施工方向使其断层，造成掘进施工方向煤层上移，当迎头跟顶施工遇到断层面时，巷道顶部正好抵达断层面下盘的煤层顶板。确保了巷道高度，为接下来的综掘机掘进工作提供了良好的保障。当综掘机继续挖掘过程中，为了避免断层两侧岩层整体下滑，危及施工人员人身安全，造成巷道冒顶事故的发生，断层顶盘和底盘必须加强锚索支护，需要在两盘结合处补打锚索加强防护使得断层两侧的岩层拉紧，也可以将锚杆的支撑防护应用在煤炭的顶板层中，提升整个锚杆的支撑防护效果。
　　（二）后退卧底法改进措施
　　沿综掘机掘进的施工方向工作时，当断层面造成掘进施工方向上的煤层向下移动时，我们经常会采用后退卧底法进行综掘机掘进工作，即：在煤巷的掘进过程中，操作机器将煤层向下方移动，然后通过后退卧底法破断层进行挖掘、开采煤矿。当煤炭层卧底挖掘到断层面的时候，会造成巷道的顶部将会抵达到煤层顶板之间。当综掘机掘进时若没有破坏到表面岩石时，使得断层下盘的附近巷道卧底高度得以控制，因此可以提高整个煤层的固定性。为了对其持续开展掘进工作，对于锚杆来说，锚杆的正常支护应用于煤层顶板，避免因卧底使得巷道超高，将会使得锚杆起到支护作用，以此来使得断层面顶板得到可靠有效的支护[3]。
　　当确定该断层是下压断层时，从断层揭露点开始使用后退卧底法，若有露头硬岩，我们首先应该切割周围部分，促使硬岩自由坠落。为了优化综掘机过断层时的施工，使用卧底法进行掘进任务，使得综掘机间接去切割巷中坚硬的岩石，使得掘进过程更加高效。当掘进面过上跳正断层时，应用直接割顶法，即：综掘机直接将上盘顶板或者下盘煤挑到顶板，之后下盘可以依据断层落差高度来确定卧底量，避免了因下盘煤层冒顶时矸石冒落伤人事故的发生[1]。
　　在综掘机掘进过程中，断层的出现对挖掘工作造成很大的影响，支持防护的作用也显得十分重要。挑顶法和后退卧底法有效的解决了综掘机掘进工作时过小断层、厚断层的情况。
　　总结
　　在掘进过程中应由专业技术人员做好对岩石硬度、断层发育情况及其他因素的地质侦查，提高出煤效率。有句话是“采掘未动，地质先行”，地质，是煤矿开采的眼睛。施工人员需要根据断层的特征以及底板岩性的差异结合实际进行断层，合理的运用断层的方式不仅可以加强功效而且还可以有效地避免危险的发生。在综掘机掘进过程中，使用正确的方法可以减少了工程量，增大了出煤率。采用灵活的过断层，可以有效、快速的通过断层。正确使用锚索支撑防护煤层，使得工作更有效，更安全。使得后期的维护工作也十分方便。挖掘布置应尽量避开地质条件复杂区域，以降低对掘进的影响。综掘机在掘进时，工作单位人员需要充分利用现有资料来确定断层的性质。
　　参考文献
　　[1]公建祥.煤矿掘进工作面事故预防的行为控制技术研究[J].中国矿业大学，2016
　　[2]邵继华.掘进工作面过断层破碎带安全技术措施探讨[J].山东煤炭科技，2018
　　[3]李泽奎.掘进工作面过断层安全管理技术措施[J].山东煤炭科技，2018
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