4. 过断层前工作面准备工作

过断层是综采工作面生产组织中最具不确定性的环节之一。断层带附近煤岩体破碎、顶板完整性差、煤层厚度与倾角可能突变,采煤机截割到硬岩夹矸时振动和截割阻力显著增大,支架可能面临顶板漏冒、片帮、压架甚至歪架的风险。因此,过断层前的准备工作不是简单的“停机检查”,而是围绕支架—设备—材料—人员—预案五条主线,把工作面从“正常回采状态”调整为“过断层受控状态”的一次系统性准备。准备工作的质量,直接决定过断层期间是“平稳推进、快速通过”,还是“反复处理、被动停产”。

本节按照“先查支架、再修设备、备足材料、组织人员、演练预案”的逻辑展开,但需要强调的是,这五项工作在实际组织中是并行推进、相互校核的,最终要形成一份可执行、可检查、可追溯的准备工作闭环。

一、支架状态检查:把“支护能力”摸清楚

液压支架是过断层期间控制顶板的第一道防线。检查不能只看“支架能不能动”,而要逐架确认其初撑力、工作阻力、立柱行程、顶梁接顶状态、护帮板动作、阀组密封和管路连接是否满足过断层要求。建议以“逐架建档、分区评价”的方式组织:将工作面按机头、中部、机尾及预计断层影响区分段,每段指定专人,逐架记录立柱压力表读数、活柱伸出量、顶梁与顶板间隙、有无漏液和窜液。

判断标准可参考如下示例(具体数值应以本矿支架型号和作业规程为准):立柱初撑力不低于额定值的80%;活柱伸出量处于允许行程的中段,避免过断层时因顶板下沉导致“压死”或行程不足;顶梁与顶板间隙明显处必须用木料或高分子材料背实;对漏液、窜液、阀组失灵的单架,标记为“待修架”,在过断层前必须处理完毕。对影响区内出现歪架、咬架、低头、高射炮等姿态异常的支架,应提前调架,不能带着姿态缺陷进入断层带。

检查记录建议采用“架号—压力—活柱量—接顶情况—问题描述—处理人—复检结果”的字段,形成一表到底的支架状态台账,既作为准备成果,也作为过断层期间对比观察的基准。

二、设备检修:让“截割—运输—供电”链条可靠

过断层时采煤机往往需要截割岩石,截割阻力和振动大幅增加,因此设备检修的重点与正常回采不同。采煤机应重点检查截齿磨损与缺失、摇臂与滚筒连接、牵引部、液压系统密封、冷却喷雾;截齿磨损超限必须成组更换,避免因个别截齿缺失造成滚筒受力不均。刮板输送机要检查链条张紧度、刮板变形、中部槽磨损和机头机尾传动部,防止过断层期间因片帮大块煤矸卡链、断链。转载机、破碎机应确认破碎能力与入口尺寸,避免大块矸石堵塞。供电系统要检查电缆吊挂、接线盒防爆和漏电保护,因为过断层期间设备启停频繁、负荷波动大。

检修完成后应进行空载与带载试运转:采煤机空载牵引一个循环,观察有无异常振动和温升;输送机空载运行检查链条跑偏和异响;喷雾系统试水确认雾化覆盖滚筒。只有试运转正常,才能确认设备具备过断层条件。

三、材料储备:按“可能发生的工况”备料

材料储备要围绕过断层最可能出现的工况来配置,而不是按常规消耗备料。通常需要重点储备:背顶材料(木料、半圆木、高分子注浆材料或马丽散)、护帮与防片帮材料(金属网、塑料网、锚杆锚索及配套托盘)、支护应急材料(单体液压支柱、π型梁、木垛料)、截割与易损件(截齿、齿座、链条、连接环、刮板)、注浆与堵漏材料以及排水与防灭火器材。材料应存放在工作面两巷靠近使用地点的指定位置,挂牌管理、数量上墙,并明确“谁调用、谁补充”。

储备量可按“预计过断层天数×日消耗量×1.5”估算。例如预计过断层需8天,日消耗截齿约6个、木料约2 m³,则截齿储备不少于72个、木料不少于24 m³,并留出运输和补充的时间余量。这一估算属于示例性方法,实际应以本矿历史消耗和作业规程为准。

四、人员组织:分工到岗、责任到人

过断层期间工作面作业强度大、交叉作业多,必须提前明确组织架构。建议成立以队长为组长的过断层领导小组,下设支架支护组、机电检修组、材料运输组、安全监测组和应急抢险组,每组明确负责人、成员、职责和交接班要求。关键岗位如采煤机司机、支架工、输送机司机、电工应安排经验丰富人员,并提前进行断层段作业特点的交底。同时要排好过断层期间的跟班表,确保每班有管理干部和技术人员现场盯守,做到“问题在现场发现、措施在现场落实”。

五、应急预案演练:把“纸面预案”变成“手上动作”

过断层期间最需要防范的是顶板漏冒、片帮伤人、压架歪架、断链卡链和大块矸石堵塞。应急预案不能只停留在文件上,应在过断层前组织一次针对性演练。演练内容可包括:发现顶板异常下沉或漏矸时的停机、撤人、汇报流程;支架被压或歪架时的调架、补强支护操作;输送机断链后的停机闭锁、人员站位和更换链条步骤;以及人员受伤时的现场急救与升井路线。

演练后要进行讲评,重点检查汇报是否及时、撤人路线是否畅通、应急材料是否可就近取用、各岗位是否清楚自身动作。对演练中暴露的问题,应在正式过断层前完成整改,并把修订后的处置要点纳入班前会交底。

过断层前准备工作闭环 五项准备并行推进 → 联合验收 → 受控进入断层带 过断层准备就绪 联合验收 · 签字确认 ① 支架状态检查 初撑力 / 活柱行程 / 接顶 漏液窜液 / 歪架咬架 逐架建档 · 分区评价 ② 设备检修 截齿 / 摇臂 / 牵引部 链条 / 刮板 / 破碎机 空载 + 带载试运转 ③ 材料储备 背顶 / 护帮 / 注浆材料 截齿 / 链条 / 单体支柱 天数×日耗×1.5 备料 ④ 人员组织 支架 / 机电 / 运输 / 监测 关键岗位定人定责 跟班盯守 · 班前交底 ⑤ 应急预案演练 漏冒 / 片帮 / 压架歪架 断链卡链 / 人员急救 演练讲评 · 问题整改

五项准备完成后,应组织一次联合验收:由队长、技术员、安全员和班组长共同对支架台账、设备试运转记录、材料储备清单、人员分工表和演练整改记录逐项核对,确认无遗漏后签字,方可进入断层影响区作业。验收不是走形式,而是把“准备是否到位”变成一个明确的、可判断的节点——只有验收通过,工作面才算真正具备过断层的条件。

需要特别提醒:过断层前的准备工作必须与地质预测预报紧密结合。若钻探或物探显示断层落差、破碎带宽度或顶板岩性比原预计更差,应及时调整支架检查重点、材料储备量和推进工艺,不能机械执行原准备方案。

概括而言,过断层前的准备工作,本质上是把“不确定的断层工况”转化为“可检查、可控制、可应急”的受控状态。支架查得细、设备修得实、材料备得足、人员定得清、预案练得熟,过断层才有平稳推进的基础。