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摘要:断层地质构造表现出特殊性,由于其缺乏稳定性,必将导致采煤工作面支柱角度增大,容易发生偏移,引发严重的塌方等安全事故。若不采取及时的补救措施,还极有可能出现瓦斯泄漏等问题,一定程度威胁工作人员的生命安全。因此,通过深入分析断层位置,制定相应的安全操作手段,对于顺利开展工作面操作具有一定的指导意义。
关键词:煤矿采掘;工作面过断层;安全施工
在煤矿掘进操作流程中,时常会遭遇各种不同形态的断层,极有可能导致周围岩性改变性质。理论上分析,断层相对集中了周围岩应力,顶板和煤体通常容易发生破碎,在开采操作中极易发生自燃顶煤的现象,若无法采取恰当的支护手段必将聚集瓦斯,产生严重事故。
一、过断层产生原理
通常情况下,当矿井内部围岩受力明显高于自身承受的力度时,岩体必将逐步形成裂纹,在最初过程中则会表现出细小的裂痕,但由于时间的延长与外力功能,这部分裂痕缓慢发展,最终彼此联合,使岩体产生断裂面,在其两盘之间发生移动引起断层面。
二、过断层处理方法分析
(一)过小断层方法
一般在不超过5m的落差状况下,在巷道具体操作中应当实施事前处置,但在回采操作中,通常会出现较低程度的大部分落差,如此不仅增加了操作难度,还牵涉到工地操作人员的人身安全[1]。在设计小断层的过程中,在具体操作中后退挑定法和卧底法可以达到安全施工的目标。在揭露断层操作以后,结合顶煤相关设计方案,联系逆断层相关的上盘煤线产生的真实影响范畴,采取有关的措施对断层安全处置。一方面后退挑定法,断层面造成掘进操作相应方向发生向上移动煤层问题时,巷道对应的顶部位置与断层面下盘部位的顶板有效符合。尽量在顶层支护操作中采取锚杆工具,同时在不断提升其稳定性,有利于持续开展掘进施工。另一方面采取后退卧底法,在掘进施工方向断层面容易向下移动煤层,巷道对应的顶部位置正好满足断层面对应上盘部位的顶板。
(二)过大断层方法
在大断层附近岩石状态十分松软和破碎,一般操作方法和支护手段都无法轻易通过,应当在附近岩石进行注浆处理。在具体操作中应先开展导铜设计,之后实施注浆,由于巷道断面十分小,附近岩石位置形成的松动圈极小,有利于小端面能够顺利通过破碎断层带[2]。在小断面巷道出现断层问题以后,在2m之内的巷道范圍设计对应的间距,科学布置注浆钻孔。
三、安全措施
(一)锚网与架棚支护
过断层时,必须对支护问题有效解决。当煤层达到大概三米的厚度时,通常选择锚网支护。在巷道内进行锚梁网支护应增加相应高度,额外架设两根锚杆,不会对巷道应用造成一定的影响。但当巷道形成地堑和地垒等结构时,两断层之间形成1.5m间距。除了需要在断层两侧设置锚索对支护加强以外,必须通过托鹏的方法对其强化支护,避免断层间滑落岩体进一步引发巷道危险。但若断层形成超过30m间距时,需要将托棚设计在断层位置提升支护水平。
(二)积极调查地质基础
对有关地质资料开展仔细分析,设计详尽的实际操作方案与安全防护手段。尽量避免岩石暴露在附近的时间,努力实现一次成巷的任务目标。
(1)在临时性支护和面墙装饰中坚持采取前探梁,禁止发生空顶操作状况。若无法使用前探梁等各类临时性支护工具,应立即停止工作面的有关操作。这一支护必须密切跟踪迎头,在放炮操作以后需要在对应工作面迎头转移前探梁,保证操作人员在稳固的前探梁等各类临时性支护工具的协助下开展具体操作。
(2)准确选择和利用适合的支付方法。在应用支护方式中应当对顶板附近的岩石特点和支架承载力全面考虑。首先采取锚杆支护达到顶板加工的目标,促使其形成一种综合梁对其强度有效提升,保证自身的完好性,之后凭借之间有效支撑顶板。
(3)认真结合实际操作方案支护巷道。采取棚架支撑巷道的过程中,应当采取拉杆或撑木,使棚架形成一个完整的综合体,避免出现冒顶事故。
(4)一定程度选择科学的爆破指数,对装药量严格控制,增加支护密度,降低破坏附近岩石和顶板的震动强度,可以保证对稳定性。
(5)在具体操作中应当严格根据有关流程,对巷道情况密切关注,当发生改变时,应立即上报和处置。
(三)认真实施敲帮问顶制度
工作人员必读对顶板和帮位置附近岩石情况认真检查,保证安全以后才可以开始实践操作[3]。特别是在实施打帮固锚过程中,应当保证操作质量。
(1)在具体掘进操作中,当发生煤岩松软、片帮等各类实际情况时,应立即终止操作,同时及时向调度室上报,在出现危急状况时,应当将迎头内所有操作人员完全撤离到指定的安全场地,对各类具有一定危险性的操作严格禁止。
(2)禁止实施空顶操作,开展掘进工作以后应立即采取支护锚网措施。若无法利用锚索梁操作时可以选择点锚,应注意锚索整体数量必须超过相应的方案内容。
(3)通过超前锚杆支出顶和帮,提升对应的支护水平,尽量对设计巷道断面有效维护。
(4)认真检查与检测瓦斯,工作面发生瓦斯浓度波动上升至1%时,应当终止操作,迅速疏散相关的工作人员,并及时上报给有关单位,直到问题处理结束以后重新组织生产。瓦斯在断层操作中是一种必然的存在,若处理失当必将严重威胁工作人员的深人身安全。因此在操作中应当安排专业化的检测瓦斯浓度的人员,进而检测对应数值,一旦出现异常情况严格处置,最大程度保证工地操作人员的安全[4]。
(5)在实际操作中必须严格重视实际巷道产生的淋水问题,若出现预兆下突水问题时,应当立即终止操作,同时快速利用有效的防止手段,传达预警信号。
四、结束语
煤矿掘进工作面过断层造成了极高的操作风险,若无法有效控制,会一定程度容易影响工作面过断层整体操作。因此,为了不断提升过断层操作的安全水平,在企业日常管理工作中,为工作人员积极组织安全培训,促使这部分人员不断增强安全意识,才可以确保操作安全。
参考文献:
[1]王彦君.小断层识别技术研究及应用[J].勘探地球物理进展,2017(2):135-139.
[2]秦荣宏,刘志勇.锚梁网支护技术在掘进过断层中的应用[J].煤矿开采,2015(1):49-50.
[3]唐海,周义.煤矿掘进巷道断层识别[J].矿业工程研究,2016(4):47-50.
[4]王齐泉,闫国虎.煤矿掘进巷道过断层技术措施[J].科技创新与应用,2014(5):104.
(作者单位:冀中能源股份有限公司章村矿开拓区)
关键词:煤矿采掘;工作面过断层;安全施工
在煤矿掘进操作流程中,时常会遭遇各种不同形态的断层,极有可能导致周围岩性改变性质。理论上分析,断层相对集中了周围岩应力,顶板和煤体通常容易发生破碎,在开采操作中极易发生自燃顶煤的现象,若无法采取恰当的支护手段必将聚集瓦斯,产生严重事故。
一、过断层产生原理
通常情况下,当矿井内部围岩受力明显高于自身承受的力度时,岩体必将逐步形成裂纹,在最初过程中则会表现出细小的裂痕,但由于时间的延长与外力功能,这部分裂痕缓慢发展,最终彼此联合,使岩体产生断裂面,在其两盘之间发生移动引起断层面。
二、过断层处理方法分析
(一)过小断层方法
一般在不超过5m的落差状况下,在巷道具体操作中应当实施事前处置,但在回采操作中,通常会出现较低程度的大部分落差,如此不仅增加了操作难度,还牵涉到工地操作人员的人身安全[1]。在设计小断层的过程中,在具体操作中后退挑定法和卧底法可以达到安全施工的目标。在揭露断层操作以后,结合顶煤相关设计方案,联系逆断层相关的上盘煤线产生的真实影响范畴,采取有关的措施对断层安全处置。一方面后退挑定法,断层面造成掘进操作相应方向发生向上移动煤层问题时,巷道对应的顶部位置与断层面下盘部位的顶板有效符合。尽量在顶层支护操作中采取锚杆工具,同时在不断提升其稳定性,有利于持续开展掘进施工。另一方面采取后退卧底法,在掘进施工方向断层面容易向下移动煤层,巷道对应的顶部位置正好满足断层面对应上盘部位的顶板。
(二)过大断层方法
在大断层附近岩石状态十分松软和破碎,一般操作方法和支护手段都无法轻易通过,应当在附近岩石进行注浆处理。在具体操作中应先开展导铜设计,之后实施注浆,由于巷道断面十分小,附近岩石位置形成的松动圈极小,有利于小端面能够顺利通过破碎断层带[2]。在小断面巷道出现断层问题以后,在2m之内的巷道范圍设计对应的间距,科学布置注浆钻孔。
三、安全措施
(一)锚网与架棚支护
过断层时,必须对支护问题有效解决。当煤层达到大概三米的厚度时,通常选择锚网支护。在巷道内进行锚梁网支护应增加相应高度,额外架设两根锚杆,不会对巷道应用造成一定的影响。但当巷道形成地堑和地垒等结构时,两断层之间形成1.5m间距。除了需要在断层两侧设置锚索对支护加强以外,必须通过托鹏的方法对其强化支护,避免断层间滑落岩体进一步引发巷道危险。但若断层形成超过30m间距时,需要将托棚设计在断层位置提升支护水平。
(二)积极调查地质基础
对有关地质资料开展仔细分析,设计详尽的实际操作方案与安全防护手段。尽量避免岩石暴露在附近的时间,努力实现一次成巷的任务目标。
(1)在临时性支护和面墙装饰中坚持采取前探梁,禁止发生空顶操作状况。若无法使用前探梁等各类临时性支护工具,应立即停止工作面的有关操作。这一支护必须密切跟踪迎头,在放炮操作以后需要在对应工作面迎头转移前探梁,保证操作人员在稳固的前探梁等各类临时性支护工具的协助下开展具体操作。
(2)准确选择和利用适合的支付方法。在应用支护方式中应当对顶板附近的岩石特点和支架承载力全面考虑。首先采取锚杆支护达到顶板加工的目标,促使其形成一种综合梁对其强度有效提升,保证自身的完好性,之后凭借之间有效支撑顶板。
(3)认真结合实际操作方案支护巷道。采取棚架支撑巷道的过程中,应当采取拉杆或撑木,使棚架形成一个完整的综合体,避免出现冒顶事故。
(4)一定程度选择科学的爆破指数,对装药量严格控制,增加支护密度,降低破坏附近岩石和顶板的震动强度,可以保证对稳定性。
(5)在具体操作中应当严格根据有关流程,对巷道情况密切关注,当发生改变时,应立即上报和处置。
(三)认真实施敲帮问顶制度
工作人员必读对顶板和帮位置附近岩石情况认真检查,保证安全以后才可以开始实践操作[3]。特别是在实施打帮固锚过程中,应当保证操作质量。
(1)在具体掘进操作中,当发生煤岩松软、片帮等各类实际情况时,应立即终止操作,同时及时向调度室上报,在出现危急状况时,应当将迎头内所有操作人员完全撤离到指定的安全场地,对各类具有一定危险性的操作严格禁止。
(2)禁止实施空顶操作,开展掘进工作以后应立即采取支护锚网措施。若无法利用锚索梁操作时可以选择点锚,应注意锚索整体数量必须超过相应的方案内容。
(3)通过超前锚杆支出顶和帮,提升对应的支护水平,尽量对设计巷道断面有效维护。
(4)认真检查与检测瓦斯,工作面发生瓦斯浓度波动上升至1%时,应当终止操作,迅速疏散相关的工作人员,并及时上报给有关单位,直到问题处理结束以后重新组织生产。瓦斯在断层操作中是一种必然的存在,若处理失当必将严重威胁工作人员的深人身安全。因此在操作中应当安排专业化的检测瓦斯浓度的人员,进而检测对应数值,一旦出现异常情况严格处置,最大程度保证工地操作人员的安全[4]。
(5)在实际操作中必须严格重视实际巷道产生的淋水问题,若出现预兆下突水问题时,应当立即终止操作,同时快速利用有效的防止手段,传达预警信号。
四、结束语
煤矿掘进工作面过断层造成了极高的操作风险,若无法有效控制,会一定程度容易影响工作面过断层整体操作。因此,为了不断提升过断层操作的安全水平,在企业日常管理工作中,为工作人员积极组织安全培训,促使这部分人员不断增强安全意识,才可以确保操作安全。
参考文献:
[1]王彦君.小断层识别技术研究及应用[J].勘探地球物理进展,2017(2):135-139.
[2]秦荣宏,刘志勇.锚梁网支护技术在掘进过断层中的应用[J].煤矿开采,2015(1):49-50.
[3]唐海,周义.煤矿掘进巷道断层识别[J].矿业工程研究,2016(4):47-50.
[4]王齐泉,闫国虎.煤矿掘进巷道过断层技术措施[J].科技创新与应用,2014(5):104.
(作者单位:冀中能源股份有限公司章村矿开拓区)