论文部分内容阅读
摘 要:煤炭行业的发展在我国已经有一百多年的历史,而作为主要的能源产业,其对我国现代很多行业的发展也是至关重要的。即如汽车行业、电力行业以及化工行业。而且随着技术的不断提升,煤炭行业的发展也从传统的注重效率转变为注重技术和安全性的方向。特别是对于一些特殊的煤层结构,即如断层结构,往往会降低采煤的工作效率,而且如果断层出现在倾斜较大的工作面,则会直接威胁到采煤流程的安全性和生产效率,因而需要重视。
关键词:综采工作面;过断层技术;研究实践
0引言
作为一种多见的构造,断层结构常常会影响到采煤工作面的正常运作,特别是对于倾角过大的工作面,一旦出现落差高的断层,这很容易引发安全事故。而很多采煤企业考虑到安全问题,不得不进行搬家倒面或者从头开切眼等方式,也会引发丢三角煤的问题,工作面回采率也受到严重的限制,从而也降低了企业的经济效益。所以,对于目前采煤企业而言,在
断层结构较为多见的地质环境下,采用工作面稳定、科学过断层的技术手段也是至关重要的。
而笔者将通过本文,就综采工作面过断层采煤技术方面,展开详细的分析与探讨。
1. 断层带周围煤岩状况分析
1.1 断层带破坏处理存在的问题
一般来说,地壳岩石层虽然坚固,但是并不是亘古不变的。特别是在地壳运动以及地层挤压,内部受力较大的情况下,断裂在所难免,而且断裂位置在断裂后还会出现一定的位移进而形成特殊的断层状态,而且在运动过程中伴随着能量的产生和放出,而且岩层在断裂、挤压过程中也会出现更多裂缝,因为断裂一般是出现在岩层的断层带,所以以上位置也被称为断层破裂带。另外,在一般情况下,岩层上下强度依次减弱,所以在同等受力条件下,地层因为破裂产生的煤粉末要远远高于上层,而且煤层破碎会比岩石更加彻底,所以在工作面移动至断层破碎带时,煤顶的保存难度要远远大于岩顶[1]。
1.2 工作面顶煤(板)的冒落问题
对于冒落问题来说,并不是一个简单的问题,除了需要根据冒落具体原因进行相应的解决。即如一般冒落问题会出现在工作面端部顶板位置,处置不当的措施有:1、冒落采用支架抬头进行解决,首先支架本身的支撑能力会因为抬头而减弱,对于顶板的情况则会产生更加恶劣的问题,而且平衡过程中需要使用千斤顶,但是伸出程度的限制往往会导致顶梁抬头过多,从而造成诸多千斤顶及耳座受损;2、冒落采用勾顶的方法,则会导致工作面的停滞问题,而且支架如果进入冒顶位置,也会因为无法支持顶板造成不稳定现象,甚至产生向工作面倾斜的倒架问题,而且支架顶梁也会出现彼此挤压,进而导致工作面断层延伸。所以在综采工作面进入断层时,最主要是减少断层内部断裂问题,然后及时有效预防和处理冒顶事故 [2]。
2. 综采过断层的方法分类
2.1 跳采方法
简单来说,跳采方法的开展需要根据采煤作业状况进行,即如断层位置是处在工作面两侧,则可以运用普通的方法,即在与断层及煤层平行方向开拓通道,同时通道与运输及材料巷道实现互联,这样就能保证回采过程会远离断层区域。当然,也需要考虑断层处于工作面中,则可以运用跳采的手段,即如在断层位置留垛,然后以通道穿过工作面。另外跳采方法还可以运用于落差过高的倾斜断面。
2.2 调整方法
调整方法的主要调整目标是割煤高度,即有效避开断层位置。即在正常采煤操作时,首先获取断层与工作面的间距,然后调整相应的割煤高度。而且具体采煤操作时则可以预留低层煤或者顶层煤以达到通过断层的目标,在通过后,就可以接着开采底层及顶层位置。调整法一般运用的范围是断层落差差距小的状况,若不是这种状况下,处理方法需要将工作面上调,从而让采高能够通过断层区域。
2.3 综合方法
综合方法首先需要考虑的实际断层状况,然后在过断层时运用多种技术进行结合,即体现出复杂的工艺组成,这也是由于采煤效率往往受到多种外因和内因的共同影响,所以综合性的技术则可以针对不同的外因和内因进行变通,同时适用于各类环境条件。
3.综采工作面过断层采煤技术要点
3.1 充分的保护措施
为了避免冒顶问题,综采工作首先需要考虑可靠的支撑手段,特别是对断层顶板的支撑。优先需要调整的是断层周边以及工作面通道周边的支护措施,即如增加相应的数目,同时报纸其质量稳固,以上支护设施都需要按照相应的施工要求进行,而且施工过程可以再次对支护的数目进行调整,保证其能符合要求进行运作,一旦产生顶板碎裂问题,则应当备好带压移架[3]。
3.2 断层与工作面角度调整
一般煤层的斜面断层落差过大,则需要考虑以工作平推通过断层,如果断层与工作面角度不大,则可以考虑工作面通过,断层裸露出更多;另外,断层线交叉的度数不高,断层同样会存在更多裸露。而这些裸露问题则会导致顶板维护工作难度提升。因而,正常操作应当是降低综采工作面与断层的公共面积,同时对断层与综采工作面的夹角进行调整,即夹角保持越大,则相交面积更少,维护就会更加简单,不过通过断层的周期就会延长。而且根据顶板工作面稳固情况,可以调整相应的夹角,以满足工作需要。即如一般稳固,断层和工作面的夹角范围应当为20°~30°为宜;稳固不足,则夹角范围应当调整为30°~45°范围内,但是需要考虑该方案对于工作面的延长,所以方案的可行性还需要进行详细考虑。
3.3 断层岩石及时处理
若要综采工作面安全顺利通过断层,则需要有限处理断层岩石,以保证流程的安全性。即如根据岩石硬度确定处理方法,硬度低于4,则可以运用截割方法,若硬度过大,则可以进行打眼放炮。当然考虑到安全性和可靠性,断层放炮需注意放小炮、减少药量、降低放藥深度。打眼位置选择要恰当,而且打眼过程中应当小心液压支架的安全性。另外支架的防护也可以通过多个方面进行,即如前柱位置配置挡矸皮带;或者是外侧部位配置防护桶。而且根据相关经验,炮眼对于支架镀层具有侵蚀性,特别是镀铜表层,所以还需要以风镐处理断层岩石。
3.4 设备管控维护到位
在正常的运作流程中,设备是不可或缺的条件,特别是很多工作方面,设备往往能够比人工更加适合,而且设备本身也是过断层采煤技术开展的基础,保证技术实践的安全性和可靠性。所以在日常工作中,对于设备的维护和检修都必须要到位,而且在进行过断层采煤前,还需要进行检查,一旦发生问题要及时处理,例如零件磨损问题也应当要及时的更换。而且日常设备的维护管理工作中,工作人员都需要按照专业的章程进行,不能擅自改变、省略正常的维护方法和流程。
4.结语
总而言之,断层是采煤流程中常常遇见的煤层环境,具有较大的特殊性和不定性。而对于采煤人员来说,在采煤过程中为保证安全性,则需要提出相应科学的过断层方案开采方案,同时还应当不断检查和加固防护设备的稳定性,最后还需要对相关设备进行有效维护、管理以及运用,从而保证采煤工作能够正常、快捷、安全进行下去,为企业赢得更多的效益。
参考文献
[1] 周明杰,唐杰伟,吴绍贵,周明非.综采工作面安全过断层技术在实践中的应用[J].西部探矿工程.2013,03(03):144-146.
[2] 杨继和,陈维龙,张林,张成. 深部矿井复合顶板综采工作面过N型导水断层技术管理实践[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2015,08(08):85-86.
[3] 杨 胜,张志智,彭立华,李汉文.大倾角煤层综采工作面过断层技术与实践[J].华北科技学院学报.2014,10(10):47-48.
关键词:综采工作面;过断层技术;研究实践
0引言
作为一种多见的构造,断层结构常常会影响到采煤工作面的正常运作,特别是对于倾角过大的工作面,一旦出现落差高的断层,这很容易引发安全事故。而很多采煤企业考虑到安全问题,不得不进行搬家倒面或者从头开切眼等方式,也会引发丢三角煤的问题,工作面回采率也受到严重的限制,从而也降低了企业的经济效益。所以,对于目前采煤企业而言,在
断层结构较为多见的地质环境下,采用工作面稳定、科学过断层的技术手段也是至关重要的。
而笔者将通过本文,就综采工作面过断层采煤技术方面,展开详细的分析与探讨。
1. 断层带周围煤岩状况分析
1.1 断层带破坏处理存在的问题
一般来说,地壳岩石层虽然坚固,但是并不是亘古不变的。特别是在地壳运动以及地层挤压,内部受力较大的情况下,断裂在所难免,而且断裂位置在断裂后还会出现一定的位移进而形成特殊的断层状态,而且在运动过程中伴随着能量的产生和放出,而且岩层在断裂、挤压过程中也会出现更多裂缝,因为断裂一般是出现在岩层的断层带,所以以上位置也被称为断层破裂带。另外,在一般情况下,岩层上下强度依次减弱,所以在同等受力条件下,地层因为破裂产生的煤粉末要远远高于上层,而且煤层破碎会比岩石更加彻底,所以在工作面移动至断层破碎带时,煤顶的保存难度要远远大于岩顶[1]。
1.2 工作面顶煤(板)的冒落问题
对于冒落问题来说,并不是一个简单的问题,除了需要根据冒落具体原因进行相应的解决。即如一般冒落问题会出现在工作面端部顶板位置,处置不当的措施有:1、冒落采用支架抬头进行解决,首先支架本身的支撑能力会因为抬头而减弱,对于顶板的情况则会产生更加恶劣的问题,而且平衡过程中需要使用千斤顶,但是伸出程度的限制往往会导致顶梁抬头过多,从而造成诸多千斤顶及耳座受损;2、冒落采用勾顶的方法,则会导致工作面的停滞问题,而且支架如果进入冒顶位置,也会因为无法支持顶板造成不稳定现象,甚至产生向工作面倾斜的倒架问题,而且支架顶梁也会出现彼此挤压,进而导致工作面断层延伸。所以在综采工作面进入断层时,最主要是减少断层内部断裂问题,然后及时有效预防和处理冒顶事故 [2]。
2. 综采过断层的方法分类
2.1 跳采方法
简单来说,跳采方法的开展需要根据采煤作业状况进行,即如断层位置是处在工作面两侧,则可以运用普通的方法,即在与断层及煤层平行方向开拓通道,同时通道与运输及材料巷道实现互联,这样就能保证回采过程会远离断层区域。当然,也需要考虑断层处于工作面中,则可以运用跳采的手段,即如在断层位置留垛,然后以通道穿过工作面。另外跳采方法还可以运用于落差过高的倾斜断面。
2.2 调整方法
调整方法的主要调整目标是割煤高度,即有效避开断层位置。即在正常采煤操作时,首先获取断层与工作面的间距,然后调整相应的割煤高度。而且具体采煤操作时则可以预留低层煤或者顶层煤以达到通过断层的目标,在通过后,就可以接着开采底层及顶层位置。调整法一般运用的范围是断层落差差距小的状况,若不是这种状况下,处理方法需要将工作面上调,从而让采高能够通过断层区域。
2.3 综合方法
综合方法首先需要考虑的实际断层状况,然后在过断层时运用多种技术进行结合,即体现出复杂的工艺组成,这也是由于采煤效率往往受到多种外因和内因的共同影响,所以综合性的技术则可以针对不同的外因和内因进行变通,同时适用于各类环境条件。
3.综采工作面过断层采煤技术要点
3.1 充分的保护措施
为了避免冒顶问题,综采工作首先需要考虑可靠的支撑手段,特别是对断层顶板的支撑。优先需要调整的是断层周边以及工作面通道周边的支护措施,即如增加相应的数目,同时报纸其质量稳固,以上支护设施都需要按照相应的施工要求进行,而且施工过程可以再次对支护的数目进行调整,保证其能符合要求进行运作,一旦产生顶板碎裂问题,则应当备好带压移架[3]。
3.2 断层与工作面角度调整
一般煤层的斜面断层落差过大,则需要考虑以工作平推通过断层,如果断层与工作面角度不大,则可以考虑工作面通过,断层裸露出更多;另外,断层线交叉的度数不高,断层同样会存在更多裸露。而这些裸露问题则会导致顶板维护工作难度提升。因而,正常操作应当是降低综采工作面与断层的公共面积,同时对断层与综采工作面的夹角进行调整,即夹角保持越大,则相交面积更少,维护就会更加简单,不过通过断层的周期就会延长。而且根据顶板工作面稳固情况,可以调整相应的夹角,以满足工作需要。即如一般稳固,断层和工作面的夹角范围应当为20°~30°为宜;稳固不足,则夹角范围应当调整为30°~45°范围内,但是需要考虑该方案对于工作面的延长,所以方案的可行性还需要进行详细考虑。
3.3 断层岩石及时处理
若要综采工作面安全顺利通过断层,则需要有限处理断层岩石,以保证流程的安全性。即如根据岩石硬度确定处理方法,硬度低于4,则可以运用截割方法,若硬度过大,则可以进行打眼放炮。当然考虑到安全性和可靠性,断层放炮需注意放小炮、减少药量、降低放藥深度。打眼位置选择要恰当,而且打眼过程中应当小心液压支架的安全性。另外支架的防护也可以通过多个方面进行,即如前柱位置配置挡矸皮带;或者是外侧部位配置防护桶。而且根据相关经验,炮眼对于支架镀层具有侵蚀性,特别是镀铜表层,所以还需要以风镐处理断层岩石。
3.4 设备管控维护到位
在正常的运作流程中,设备是不可或缺的条件,特别是很多工作方面,设备往往能够比人工更加适合,而且设备本身也是过断层采煤技术开展的基础,保证技术实践的安全性和可靠性。所以在日常工作中,对于设备的维护和检修都必须要到位,而且在进行过断层采煤前,还需要进行检查,一旦发生问题要及时处理,例如零件磨损问题也应当要及时的更换。而且日常设备的维护管理工作中,工作人员都需要按照专业的章程进行,不能擅自改变、省略正常的维护方法和流程。
4.结语
总而言之,断层是采煤流程中常常遇见的煤层环境,具有较大的特殊性和不定性。而对于采煤人员来说,在采煤过程中为保证安全性,则需要提出相应科学的过断层方案开采方案,同时还应当不断检查和加固防护设备的稳定性,最后还需要对相关设备进行有效维护、管理以及运用,从而保证采煤工作能够正常、快捷、安全进行下去,为企业赢得更多的效益。
参考文献
[1] 周明杰,唐杰伟,吴绍贵,周明非.综采工作面安全过断层技术在实践中的应用[J].西部探矿工程.2013,03(03):144-146.
[2] 杨继和,陈维龙,张林,张成. 深部矿井复合顶板综采工作面过N型导水断层技术管理实践[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2015,08(08):85-86.
[3] 杨 胜,张志智,彭立华,李汉文.大倾角煤层综采工作面过断层技术与实践[J].华北科技学院学报.2014,10(10):47-48.