【摘 要】本文主要从断层成因与综采过断层的关系断层成因与综采过断层的关系、综采工作面过断层时的矿压显现特点、综采工作面过断层时的顶板管理、过断层时其它影响顶板管理的因素这四个方面介绍了综采工作面过断层时如何做好顶板的安全管理工作。
【关键词】综采工作面过断层；顶板管理
1 引言
综采工作面的顶板管理对于采掘区域和采空区的顶板安全起到至关重要的作用，因此，必须加强综采工作面的顶板管理工作，以减少和避免顶板事故，保证矿井工人的人身安全和财产安全。
一般来说，综采工作面的顶板管理可以分为正常采掘时的顶板管理、过顶板破碎带时的顶板管理、综采工作面过断层时的顶板管理三种。综采工作面正常回采期间，要合理掌握机组的割煤速度，采煤机割煤后，要及时移架，避免出现顶板长时间大面积暴露。同时要准确地掌握来压步距，来压前要超前控制顶板，提高支架初撑力，以及加快工作面推进速度，尽快把顶板来压甩到采空区，把周期来压对工作面的生产影响降到最小。另外，还要把采高控制好，以提高采煤机开机率；还有，合理配比乳化液浓度，使支架液压系统有足够的压力，以确保支架初撑力达到规程要求。
另外，还要加强综采工作面过顶板破碎带时的顶板管理。对于破碎顶板，如果管理不当，综采工作面会经常发生架前冒顶事故，严重影响和制约综采高产高效优势的发挥，此时我们可以采取及时支护、超前支护、带压擦顶移架、挑倾向棚、架走向倾向棚、架走向粱、铺金属网、局部冒顶的处理等特殊措施进行解决。本文主要针对综采工作面过断层时如何做好顶板的安全管理工作做一简要地介绍。
2 综采工作面过断层时的顶板管理
综采工作面在过断层带时，由于顶板的破碎度增加、顶底板的不平整，非常容易造成支架的歪斜，从而使支架的实际支护能力降低，支架上方常会造成不同程度的冒顶，支架上的矸石垫层加厚，使支架的支护阻力显著下降。又由于顶板提前断裂，在接近断层带时，顶板来压，甚至出现压死支架的事故。另外，由于断层的出现引起采煤机局部削岩量大量增加，一般要用放炮松动煤岩体，增加了工作量，使煤炭质量下降。因此，如何管理综采工作面过断层时的顶板对于矿井生产的安全和煤炭的质量都至关重要。
2.1 断层成因与综采过断层的关系
断裂构造都是在一定的地质应力下形成的，不同的地质应力所产生的断裂构造性质不同，对综机过断层采煤产生的影响也不一样。正断层一般是断裂面两侧岩层比较稳定，综机过断层采煤容易实现；逆断层因受压应力作用，挤压破碎带伸展较远，特别是逆断层中的逆掩断层，挤压破碎带较宽，断层两侧次生有一系列倒转小褶曲，在这种情况下综机过断层采煤多数不易实现或者难度很大。由于受较强地应力的作用，在采煤过程中遇到的断层，综机过断层采煤也很难实现。但如果是相距较远的正断层组合，一个工作面不同时期过几条断层，只要采取相应措施，仍可达到安全采煤之目的。
2.2 综采工作面过断层时的矿压显现特点
在综采工作面快要接近断层时，由于工作面的直接顶和老顶早已经在断层处裂断，当支架和前方煤壁支撑不住顶板的重量时，将会来压。断层走向与两条顺槽夹角越大，来压的可能性越大，反之，断层走向与两条顺槽夹角越小，顶板来压的可能性也就越小。当工作面处下盘向上盘推进时，情况正好相反，顶板容易发生台阶下沉，而由于断层面的咬合作用，顶板不易发生回转。由此可见若工作面从上盘向下盘推进时，在距断层距离较大时，应提前做好工作面来压的准备；而工作面从下盘向上盘推进时，要加强支护，以防工作面发生台阶状下沉。
2.3 综采工作面过断层时的顶板管理
综采工作面过断层的方法有直接割煤过断层、割顶（底）采煤过断层、用预掘巷与割底相结合的方法过断层、采用跳面搬家过断层等等。过断层时的要求如下：过断层首先要控制好采高，并尽量保持顶板平整；保证输送机的“平、直、稳”；挑顶、卧底要沿顶底板层理进行，岩石松软时可直接用采煤机截割，岩石较坚硬时必须采用爆破松动处理。
断层带附近的顶板较破碎，在过断层前预备好处理冒顶的材料。移架时要采取带压移架，不得降柱过多，另外要缩小割煤与移架的间距，采用追机移架，以减少空顶面积和时间；要保证泵站压力和初撑力达到标准要求，对超前和端头的单体液压支柱，要保证其初撑力达到要求，支柱要及时进行补支。在顶板发生冒顶时，应及时处理，以防冒顶范围扩大。顶板漏顶程度较严重时可采用穿钢针，穿棚环相结舍的方法进行处理，首先打浅眼穿一排棚环，在棚环上先架设垂直工作面的圆木，然后在其上方架设平行工作面的园木，形成掩护棚顶；之后，人员可在掩护棚顶下打深眼穿钢针；并加大其密度，保证棚顶架粱的强度；最后及时前移支架，支架前梁推入钢针和棚环外露下方后升紧挑牢，形成人工假顶，截住冒矸，使工作面顺利通过冒顶区。
2.4 过断层时其它影响顶板管理的因素
（1）裂隙水对于顶板管理的影响
工作面过断层采煤所遇到的水多是断层裂隙水 部分地下水通过裂隙结构面渗人工作面顶板，使顶板构造破碎带泥化，强度降低，滑动面的摩擦力减小，难以管理。因此过断层采煤前，必须查清裂隙水的水力联系，断层组合关系，渗透特性及断裂面两侧岩层泥化程度。一般情况下，综采过断层遇到裂隙水的地区，多数采用铺顶网或预注浆固化顶板和封堵水源的措施，实现安全采煤。
（2）断裂带宽度对于顶板管理的影响
综采过断层采煤时，断裂带宽度不超过支架前探梁长度的二分之一为宜，如果超过二分之一，液压支架前探梁将大部分或全部进入断裂带。断裂带的破碎岩石荷重加给前探梁的压力，就有可能超过其承载能力，使其卸载，造成顶板冒落。
（3）断层走向与工作面交角对于顶板管理的影响
断层走向与工作面平行或交角很小时，必须将工作面调斜，使煤壁与断层线保持一定角度。夹角越大，交叉面积越小，越容易维护，但通过断层的时间则相对延长。在调斜工作面时，要根据液压支架、工作面输送机向端头窜动的情况，及时调整或采取其它措施，尽量减少无支护空间，防止顶板冒漏。
（4）超前支护对于顶板管理的影响
过硐室时，若支设的单体支柱影响采煤机通过要及时改支。对实际回采过程中皮带巷顶板压力大，顶、底板移近量较大，帮鼓严重，巷道严重变形的情况下，采取延长超前支护长度，多支设单体柱的措施加强支护，并采取巷道扩帮、转载机卧底等措施来改善设备的工作条件，保持转载机拉移前卧底交接班，皮带机道提前落底，保证巷道的高度和宽度，为设备的运转及行人创造良好的安全条件。
3 结束语
一般来说，综采工作面的顶板管理可以分为正常采掘时的顶板管理、过顶板破碎带时的顶板管理、综采工作面过断层时的顶板管理三种。本文主要从断层成因与综采过断层的关系断层成因与综采过断层的关系、综采工作面过断层时的矿压显现特点、综采工作面过断层时的顶板管理、过断层时其它影响顶板管理的因素这四个方面介绍了综采工作面过断层时如何做好顶板的安全管理工作。通过对综采工作面顶板破碎、过断层、片帮冒顶的机理及特点进行分析，制定相应的对策措施，从而加强对顶板的管理，就能有效地控制好顶板，从而能够保证工作面安全生产，实现高产高效。