断层地质构造对综合机械化采煤的影响

    王兴振 贾传席 王继龙

    摘 要：断层对于综合机械化采煤工作是有巨大影响的。在我国，由于经纬度跨越较大，采煤区表现出来的地质差距较大。煤炭资源作为不可再生资源，必须要合理开采，尽量减少在开采中的浪费现象。面对断层，要综合分析，确定断层形状，按照断层走向合理安装煤炭输送装置，以保证开采效率与开采安全。

    关键词：综合机械化；煤炭资源；断层

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.097

    1 综合机械化采煤简述

    综合机械化采煤是采煤工作面的全过程，其包括破媒、装煤、运煤、支撑并保护采空区等。综合机械化采煤设备包括采煤机可弯曲的刮板输送机、液压支架等。综合机械化采煤实现了煤炭采取率的重大提升，是一定时间内满足了我国工业发展对煤炭的需求。

    在整个机械采煤的过程中，机械采煤的设备水平与环境制约因素会影响到整个采煤的工作效率和工作时间，采煤过程中使用更先进的设备会大大地提高工作效率，节省人力、财力、物力，同时也提高了工作时的安全性，促进煤炭产业和相关产业的发展。

    然而在我国综合机械化煤炭开采设备在实际的应用过程中效果不佳，综合机械化采煤的效果受到很多因素的制约，尤其断层因素的制约。在整个煤开采的过程中这些存在的因素相互联系，使得采煤工业的发展受到影响，采煤效率无法满足实际需求，需要在未来的发展过程中采取有效的对策进行技术水平的提升。

    2 断层对机械化采煤的影响

    断层是置于地下的岩石等裂缝，岩石裂缝直接影响了采煤的整个工作面，使得煤炭的开采区不得不按照断层的边界进行划分，在一定程度上造成了煤炭开采受到局限；同时煤炭资源在断层中的探测较难，所以断层会造成煤炭开采率下降，使得煤炭资源无法充分开发利用，降低了企业的效益。

    在煤炭开采的过程中，倘若断层的的边界、范围不同，使得正断层明显小于逆断层，即断层的的立体形状出现差异。在这时如果安装的采煤保护支架的最低高度较低，就会使得煤炭开采设备在开采过程中受到阻碍，造成设备无法顺利通过断层。而煤炭断层面的倾斜角度小，会对综合机械化采煤技术产生很大程度上的影响，使得煤炭运输出现问题。

    大型的断层会使得煤层被割裂成无数块。使得煤炭开采区域变得零散。由于断层地质的不同，再开采活动中，使用炸药等都会对断层整体造成影响，可能导致地下断层扩大，使得设备被掩埋等。

    尤其是断层内部会出现渗水等情况，其会使得地下瓦斯浓度受到影响，在断层出采煤期间，稍有不慎，可能造成巨大安全事故，出现人员伤亡事件。

    3 断层采煤处理

    （1）按照断层划分采区。在实践中，大中型断层是煤炭开采自然边界。因此，在对煤炭开采区开采之前要进行地质勘探，把握断层的性质，了解断层的长度与宽度，从而确定煤炭开采的区域范围；如果是大中型断层，则要根据断层划分采煤的井田，在断层的边界处进行划分，这样在实践中会减少因使用炸药等造成的断层整体动荡，从而避免断层扩大，也是全面开采的必然要求。

    如果是中小型断层，则比较困难，在实践中需要根据断层的大小对煤层顶部进行切割，以保证综合机械化开采设备的顺利通过。

    （2）结合综合机械化采煤装置。可以根据断层的走向进行采煤设备安装，从而进行开采。进行长壁综合机械化采煤与短壁综合机械化采煤办法。以长壁综合机械化采煤的开采量大缩短煤炭能源开采的时间，提高效率。以短壁综合机械化采煤方式的体积体积小、活动灵活作为灵活参与开采的方式。从而更好地进行开采，提高煤炭能源开采效率，避免过大幅度震荡断层引起塌陷。

    （3）通过跳采的方式通过断层。当在地面工作时，通常会遇到山脊和山谷的地貌，这种地貌下由于挤压会产生断层，断层的产生回去机械采煤完成一定的工作难度和危险，这时我们就可以采用跳采的方式让空的机械设备沿着断层行进，并且将断层中的一些岩石打碎，让机械设备可以顺利通过，减少因为断层不稳定而掉落的岩石碎屑伤害到工作人员和机械设备。再开辟出来一条道路之后，可以采用回采的方式将工作面中的煤炭从断层下开采出来。这种方法虽然用时较长，但是比较安全，也是最简便的。

    （4）采用挑顶卧底的方式强行通过断层。在通过断层时发现此断层中的工作面的最底端低于之前工作面的最底端，可以使用挑顶卧底的方式开采煤炭。但是采用此方法时要注意断层的岩石种类，断层处的岩石较坚硬时，可以采用此方法，并且当工作面的最底端高于原来工作面的最底端时只能使用挑顶的方式，不能采用卧底的方式。

    （5）调整开采煤炭时切割煤炭的高度。在断层面的整体落差小于机械设备的最小工作高度的时候，机械设备可以直接通过，当落差高于最小工作高度的时候，就可以采用斜着进入断层的方法，并且调整开采煤炭的切割高度来适应断层的落差，保证通过断层时不会让断层塌陷造成威胁。调整的切割高度根据落差大小来调整，最好高度小于断层落差高度，保证开采的顺利进行和工作人员的人身安全。

    4 结语

    断层是在煤炭资源开采中常遇的现象，根据不同的地质地貌，断层也有不同的表现。断层对于综合机械化采煤工作具有重要影响，在实践中，必须要详细分析断层走向、断层边界、断层范围，以合理安装煤炭输送装置与煤炭开采机。要根据断层地下结构，装备必要的安全设施，保障煤炭开采的安全性，同时充分开采煤炭资源，杜绝浪费。

    参考文献：

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