綜采工作面采煤技術(shù)分析
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了綜采工作面采煤技術(shù)分析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：本文以義棠煤礦某工作面為案例，對工作面采煤技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并針對性提出了過斷層技術(shù)保障措施，更高質(zhì)量的保證了工作面安全穩(wěn)妥的通過斷層，希望可以對相關(guān)工作提供參考。
關(guān)鍵詞：綜采工作面；過斷層；采煤技術(shù)；分析
1工程概況
義棠煤礦某工作面屬于大采高工作面，所開采的煤層屬于3#煤層，埋深在-460m左右，從勘查情況來看，煤層厚度平均為5.9m左右，煤層傾角在6°左右。從工作面情況來看，傾斜長度在240m左右，推進(jìn)的長度在2500m左右。根據(jù)工作面地質(zhì)勘察資料來看，工作面地質(zhì)情況相對較為復(fù)雜，在開采過程中存在著較多的地質(zhì)構(gòu)造，從斷層發(fā)育情況來看，整體的斷層較多，在斷層周邊，煤巖體整體較為破碎，若選擇使用工作面直接通過的方式，推進(jìn)難度相對較大，會對工作面開采產(chǎn)生較大的影響。斷層發(fā)育情況見表1。
2工作面開采工藝優(yōu)化
由于工作面在推進(jìn)的過程中有斷層影響，導(dǎo)致開采過程中煤層傾角出現(xiàn)了一定變化，從勘查情況來看，工作面局部范圍變化在10°左右。由于工作面在開采過程中出現(xiàn)了較大的角度變化，導(dǎo)致煤體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較為更為破碎的情況。所以，需要對工作面通過斷層情況進(jìn)行分析。
2.1對工作面進(jìn)行調(diào)斜
因?yàn)樵谟龅綌鄬又?，受到斷層的影響，工作面開采的傾斜角度在斷層的方向上會出現(xiàn)差別，所以，為了更好的克服斷層帶來的影響，需要對工作面進(jìn)行調(diào)斜處理。通過采取工作面調(diào)斜的方式，有助于降低在工作面推進(jìn)方向上，斷層構(gòu)造的負(fù)面影響，對于有效的控制煤壁片幫問題也可以實(shí)現(xiàn)較好的效果。在具體工作面調(diào)斜時，可根據(jù)斷層走向角度確定，一般情況下，在工作面推進(jìn)到距離斷層構(gòu)造5m之間時，完成整個調(diào)斜。例如，在進(jìn)行本次施工時，在工作面推進(jìn)到F108斷層時，因?yàn)樽呦虻慕嵌仁?03°，工作面在推進(jìn)過程中，機(jī)尾、機(jī)頭傾斜的角度是110°，兩者之間的差距在允許的范圍內(nèi)，因此，工作面推進(jìn)實(shí)現(xiàn)了與斷層的較好對接。同時，在機(jī)頭推進(jìn)的過程中，機(jī)尾的速度要明顯超過了機(jī)尾，超過了機(jī)尾20m左右，較好保證了工作面推進(jìn)效果。
2.2對采高進(jìn)行調(diào)整
在通過斷層之前，需要從開采范圍出發(fā)，根據(jù)斷層的實(shí)際分布情況，設(shè)計出針對性的推進(jìn)方案。見圖1所示。隨著工作面向前推進(jìn)，在距離斷層面之間的距離為L時，從煤層在該位置的實(shí)際傾斜情況，同時考慮設(shè)備的實(shí)際性能，工作面在開采時，需要揚(yáng)起一定的角度，距離L的計算方式為：L=H/2tan（β-α），其中，H是該位置斷層的高差，單位為m；α是煤層的傾角，β是工作面揚(yáng)起的角度。從生產(chǎn)實(shí)踐來看，β的角度應(yīng)當(dāng)控制在12°的范圍內(nèi)。從開采范圍內(nèi)斷層的高差情況來看，工作面在在F93、F96、F108的位置進(jìn)行揚(yáng)起，β根據(jù)12°計算，可以結(jié)算得到工作面揚(yáng)起的位置和斷層的距離應(yīng)當(dāng)為14m、12m、11m。在起坡之前，應(yīng)當(dāng)將開采的高度調(diào)整為4m，在仰采的過程中，為了更好采高不出現(xiàn)變化的情況，在推進(jìn)斷層之前，選擇使用挑頂留底煤的方式完成推進(jìn)。在過了斷層之后，應(yīng)當(dāng)將仰角逐步調(diào)整為原來的角度，工作面選擇使用臥底的方法，恢復(fù)到原有的采高。
3工作面過斷層技術(shù)保障措施
3.1具體割煤方案設(shè)計
工作面在推進(jìn)到接近斷層位置時，煤體破碎程度相對較大，在工作面向前推進(jìn)時，容易出現(xiàn)冒頂?shù)膯栴}。本次在工作面推進(jìn)的過程中，除了采取上述措施來保證工作面開采效果之外，還采取針對性的技術(shù)方案，來確保工作面順利通過斷層。根據(jù)煤礦前期工程實(shí)踐來看，在斷層位置工作面進(jìn)行開采時，進(jìn)刀割煤整體較為雜亂，支架護(hù)幫板、刮板輸送機(jī)在工作面的過程中，由于煤壁較為雜亂，表現(xiàn)出不能充分接觸的問題，影響到對煤壁控制效果，片幫問題突出。因此，在本次斷層位置割煤時，選擇設(shè)計了單向割煤工藝，具體就是將機(jī)尾進(jìn)刀提前到斷層之外區(qū)域進(jìn)行割煤的方式，具體過程見圖2所示。在工作面在機(jī)頭位置朝向機(jī)尾割煤時，在接近斷層的位置時，斷層區(qū)域之外的工作面，采取及時移架的方式，實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支護(hù)。在斷層的范圍外，工作面在割煤時，及時移動支架，實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支撐。在斷層的范圍內(nèi)的，支架和輸送機(jī)盡量不移動，然后將采煤機(jī)運(yùn)行到機(jī)尾的部位。采煤機(jī)在朝向機(jī)頭運(yùn)行時，在斷層的區(qū)域內(nèi)空刀運(yùn)行，在斷層區(qū)域之外時，采煤機(jī)選擇使用斜切進(jìn)刀的方式，然后對移動斷層區(qū)域內(nèi)的支架、輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支撐，之后對滾筒位置進(jìn)行調(diào)換，采取反向割煤的方式，將機(jī)尾斷層位置內(nèi)的煤體全部切割。將斷層范圍內(nèi)煤體全部切割完成之后，對滾筒的方向進(jìn)行調(diào)整，采煤機(jī)從機(jī)尾的位置朝向機(jī)頭的位置運(yùn)行，對于斷層區(qū)域內(nèi)采取空刀運(yùn)行的方式，在達(dá)到斷層區(qū)域之外后，采煤機(jī)正常進(jìn)行切割即可，完成一整個采煤循環(huán)。
3.2全面做好對頂板的控制
在斷層位置進(jìn)行割煤，需要做好對頂板的控制，從大量生產(chǎn)實(shí)踐來看，頂板控制難度也相對較大。在進(jìn)行本次開采時，為了實(shí)現(xiàn)對頂板的較好控制，重點(diǎn)通過強(qiáng)化工作面支架支撐性能的提升著手。對工作面端頭支架采取及時接頂?shù)姆绞剑瑢?cè)護(hù)板全部支撐好，防止有支架出現(xiàn)咬架、倒架的問題。在支架移動的過程中，最大限度的將沉降量控制在科學(xué)的范圍內(nèi)，采取對支架進(jìn)行快速移動的方式，實(shí)現(xiàn)對頂板的有效控制。同時，若在爆破之后，頂板出現(xiàn)了較為明顯的冒頂問題，支架應(yīng)當(dāng)及時將伸縮量伸出來，從而實(shí)現(xiàn)對頂板的有效控制。此外，全面強(qiáng)化工作面頂板支護(hù)效果的提升，通過嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)要求的方式，實(shí)現(xiàn)對頂板的有效支撐。
4結(jié)語
綜上分析，從當(dāng)前煤礦開采情況來看，各種類型的斷層的存在給煤礦正常開采帶來了較大的影響，特別是落差較大的斷層，嚴(yán)重制約了工作面正常開采。因此，這就需要煤礦充分認(rèn)識到當(dāng)前工作面高質(zhì)量通過斷層的重要性，切實(shí)采取針對性的措施，從斷層的實(shí)際情況出發(fā)，制定出針對性的過斷層技術(shù)方案，從而更高質(zhì)量的保證工作面安全穩(wěn)妥的通過斷層。
參考文獻(xiàn)
[1]李波,張村,伏映鵬,等.特厚煤層仰采綜放工作面過斷層應(yīng)力分布與圍巖控制[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2017,45(02):27-33.
[2]劉強(qiáng),魏秉祥,楊興廷,等.綜采工作面過斷層及揭露尾巷層位控制技術(shù)[J].煤炭工程,2013,45(09):50-52.
[3]祁虎根,薛寶平.綜采工作面過斷層安全管理技術(shù)措施應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2019(10):6-7+10.
[4]陳少璞,王濱,王瑞智,等.大柳塔煤礦12611-2綜采面過斷層技術(shù)研究[J].煤炭工程,2011(10):72-74.
作者：孫全林 單位：山西義棠煤業(yè)有限責(zé)任公司