煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施研究

２０１９年第２６卷第２期

煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施研究

，２

贺朋帅１，涂　政３

（１．河南理工大学，河南焦作４５４０００；２．平煤股份二矿，河南平顶山４６７０００；

３．平煤股份一矿，河南平顶山４６７０００）

摘　要：通过对煤矿井下断层识别方法的研究分析，进一步研究了采掘工作面过断层的技术方法和过断层期间的巷道支护方式，为煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施的研究分析提供了参考。关键词：煤矿；断层识别；过断层技术ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０２．０５０󰀢　断层的识别

１）识别小型断层。通常小型断层简单直观，规模较小容易识别。断层的相对位移距离，即落差比巷道高度或煤层厚度小，规模较小的断层。

２）识别大中型断层。大型断层即影响矿井划分区域性且落差大于巷道高度或煤层厚度的断层。通常对采掘面造成的影响较大，断层的相对位移距离比巷道高度或煤层厚度大，采用合理的措施能够在短期内通过的断层为中型断层。对于大中型断层的识别，则需要采用技术手段进行探测，因为无法直接观察到大中型断层的全貌从而进行煤岩层的相对位移方向的准确判断。

常用的井下寻找断失煤层的方法如下：①通过对比标高来判断断失煤层的位置。②通过观察断层面的划痕，来判断断层通过两盘的相对位移方向。③通过观察断层面对盘的煤岩层，对比其岩性和标志层等判断其所属层位。④通过钻探手段直接探明断失煤层的位置，从而找到断失煤层。󰀣　煤矿井下过断层技术２．１　采掘面过断层技术

１）掘进巷道过断层技术。掘进过断层时在确保安全的前提下，找到断失煤层的速度要尽可能快，其主要服务于回采工作，应最大化降低丢煤损失。通常掘进工作面在断层找寻断失煤层，采用改变巷道的掘进坡度的方法。在过小型断层时，掘进选择对盘煤层的顶底板。在过大中型断层时，寻找断失煤层位置和对盘所处层位的判断，通过对断层面的煤岩性和煤系地层标志等进行观察确定。若仅凭肉眼观察无法确定断失煤层位置，则采用标定掌子面煤层的标高，将其与附近己知煤层标高（如掘进煤巷、己施工钻孔等）进行对比的方法确定；如依旧无法找到断失煤层位置，则采用简单直接、误差小的钻探的方法探寻断失煤层，该方法费时费力故不常用。

２）回采工作面过断层技术。最常采用的两种方法为调整工作面的采高和挑顶起底法或留顶卧底法。后者为采煤机直接割碎围岩缓慢通过断层，当断层落差小于或接近采煤机所能达到的最低可采高度时采用；前者调整采高法法即过断层时降低采高（留底煤或留顶煤），通过断层后逐步恢复到正常采高，当断层落差大于或等于采煤机所能达到的最低可采高度时采

用；若由于断层落差较大或断层面延伸距离较长造成开采成本增大或不能进行安全生产，则应在回采方向一定距离内探测断层面，且从对断层面几乎无影响的位置重新开设切眼，将受断层影响较大的区域去除。２．２　过断层期间的支护方式

采掘工作面过断层时采用的支护方式常用的有加密支护、矩形锚网喷支护、架棚支护３种。选择合适的支护方式有利于顺利通过断层。当过煤层顶板较稳定且岩性较硬的小型断层时选择加密支护；当过煤层顶板不稳定的中型断层时选择矩形锚网喷支护；架棚支护则在煤层位于顶板之上且巷道围岩破碎，锚网支护不牢靠时采用。若巷道较高时，在过断层时为保证两帮安全稳定，应施工一些撑帮柱。

支护时的注意事项：敲帮问顶”制度，采用合①严格执行“理的临时支护方式将巷道顶板的悬矸活石及时清除。②加强支护强度和密度。③最好一次成巷，缩短围岩在空气中的暴露时间。④尽可能缩小排距和空顶距离。⑤以防发生冒顶事故，在顶煤支护或顶板破碎严重的情况下采用超前锚杆支护。⑥固定好棚腿和单体支柱等，为防止柱体倾倒伤人做好防倒措施。󰀤　过断层主要技术措施

（１）采煤机割煤前的准备事项。①仔细检查采煤机各连接处的螺栓和连接块确保其稳固链接；以及滚筒上的截齿的磨损状况和齿座，确保截齿无需更换和齿座无变形脱落。②截齿更换前，司机务必先将采煤机停在安全位置（煤壁无片帮和顶板支护完好）后，再将其滚筒升高到合适位置。先闭锁刮板机和采煤机的开关进行断电停电，再将“谁停电、谁送电”和“有人工作、禁止送电”的牌子挂出，然后进行断开隔离开关和拉开离合器的顺序操作。该状况下检查周围环境是否安全，若确保安全，则进行截齿更换。③在确保开机不损坏电缆和设备的基础下，应将大块矸石运送至刮板机上再清理，当运送至机头割煤前，应人工将其拣出丢至老塘。

２）采煤机割煤时的注意事项。①为避免采煤机在采煤作业时由于负荷工作而损坏采煤机的状况出现，应在其通过断层岩石段时严格把控其牵引速度。②实时监测采煤机进行截割全岩段作业期间的响声和转动部位的温度，一旦发现异常，　　

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技术与市场技术应用

准，通过借助ＦＦＭｐｅｇ库来实现流媒体的传输。而两种编码过程都需要先从视频设备与音频设备中提出相应的数据，然后进ＦＭｐｅｇ部件并设置好格式从而实现编码的初始行注册相应的Ｆ

化，在真正编码的过程中还需要利用ＦＦＭｐｅｇ库中的编码函数与数据结构，最终让编码好的视频与音频放入到网络直播的输出流之中。而为了实现将这些编码后的数据进行及时性的网ＴＭＰ网络协议络传输就需要采用流媒体服务器，并严格遵守Ｒ进行网络直播流的封装实时传输。而且在进行网络传输功能ＬＣｐｌａｙｅ软件来完成直播画面的播放，以检测试时可以通过Ｖ

测网络直播数据传输的实时性。

３．３　用户的交互以及终端接收全景视频的实现

要想实现基于全景视频的网络直播系统就需要完成终端的接收工作与用户的交互工作。首先用户需要在终端上发出观看网络直播的请求，然后服务器需要与用户终端进行连接并向用户终端发送网络直播的数据流。在用户接收到终端的数据流之后必须要将之前压缩过的视频和音频数据进行分离解码，并消除解码后视频中图像边缘帧数的多余像素，在这一过程中需要注意解码转换的视频与音频格式，同样可以借助强大的ＦＦＭｐｅｇ库中的功能函数来实现音频视频格式的解码与转换。

在接受了全景视频的网络直播数据流之后，就需要通过一些辅助设备来播放已经经过处理后的全景视频直播，由于最终播出的全景图像，因此网络直播系统也需要构建环形３６０°的柱Ｄ面显示模型，所以在基于全景视频的网络直播系统中采用３眼镜能够很好地发挥出３６０°柱面显示模型的特性，让用户能够体会到更加真实立体的全景视频直播。并且还可以在显示终端上设置一些交互窗口与程序，让用户在观看网络直播时能够与设备进行交互，获得更好的观感。󰀥　结语

基于全景视频的网络直播系统的设计核心，主要有视频的采集、数据传输以及终端的播放这三大主要步骤，但在这些过程中还存有一定的不足，难以真正普及。因此必须对其不断改进，最终实现基于全景视频的网络直播。参考文献：

［１］　王从局．基于Ｐ２Ｐ的流媒体直播系统设计［Ｊ］．长江大学

学报（自然版），２０１１，８（１０）：６６－６８．技术措施，从而顺利通过断层，实现安全生产。参考文献：

［１］　齐高臣，李鹏，王彦敏．综采工作面初采过断层顶板控制

技术［Ｊ］．科技风，２０１４（１８）：６６－６８．

［２］　管清向，李存敬．综采工作面过断层的优化改造及分合式

过断层的方法研讨［Ｊ］山东工业技术，２０１２（４）：９０－９２．［３］　陈胜，于海洋，边德龙．综采工作面快速过断层技术与应

用［Ｊ］．煤炭与化工，２０１５（７）：８８－９０．作者简介：

贺朋帅（１９８５－），男，河南禹州人，２０１０年毕业于河南理工大学采矿工程专业，助理工程师，研究方向：煤矿开采。

２０１９年第２６卷第２期

部活动的脚本来实现根据人体头部的视角方向去看到的全景视频网络直播。

󰀤　基于全景视频的网络直播系统的实现过程３．１　全景视频的采集与制作实现

为了实现基于全景视频网络直播系统的获取视频过程，需６０°的环形相机框架，要在进行视频画面以及音频获取时布置３

通过在直播地点呈六边形的布置六台相机并调整拍摄角度为１００°～１２０°之间，以保障６台相机中两两相邻的能够拍摄到１／３以上的重合区域。同时在进行全景视频的采集过程中还需要让每一台相机能够保证其焦距不变的前提下使用中长焦距，从而降低最终获取到的图像的边缘扭曲程度，为后面的图像拼接及全景的融合做准备。

接下来需要对采集到的全景视频进行图像的拼接，由于每一帧图像都进行基于特征的图像匹配算法需要花费大量的时间与内存，不符合网络直播的及时性要求，因此全景视频的制作只需要对视频的第一帧图像进行特征匹配，通过匹配得到的变换矩阵来完成后续视频帧的图像拼接工作，进而减少整个图像的拼接时间。最后在进行全景视频制作时还需要注意一点，对于采集到的图像只需要对图像一半宽度的点进行检测与特ｒｕｔｅ－Ｆｏｒｃｅ算法进行相征描述，同时在得到特征向量后使用Ｂ应的特征匹配，将最后所得到的结果筛掉离散的图像特征匹配点，使得最终得到更加精确的变化矩阵，增强全景视频图像的质量。

在进行全景视频最后的图像融合时要对相邻相机所拍出的左右视点图像进行预处理并对其进行柱面映射，最后再将经过柱面映射后的视点图进行图像的融合。在以上工作做完之后基于全景视频的网络直播系统还需要对边缘区域实现平滑过渡，让最终得到的全景视频图像能够显得更加真实。３．２　网络直播流的编码与传输

网络直播流的编码与传输作为基于全景视频网络直播系统实现的中间环节起着承上启下的关键作用。首先网络直播流的编码分为视频编码与音频的编码，两种编码的作用都是为了能够压缩本身带着许多冗杂信息的原始视频与音频，使得在之后的传输过程中能够做到网络直播所特有的及时性。在进行全景视频与音频的编码工作时首先需要遵守给定的编码标（上接第１１９页）

为确保矿井安全生产，应立即停机进行检查。③当采用松动放炮后割煤时，先做好拒爆炮眼和有无残炮的检查，确保无问题后再进行割煤。④当截割完砂岩段的岩石后，应先进行停机操作，按照割煤前的计划，按顺序依次全面检查刮板输送机和采煤机。󰀥　结语

基于我国复杂的煤矿开采环境，以及日益增大的煤炭产量需求。因此，对煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施的研究十分有必要。在众多的地质构造中，断层对煤矿井下施工开采的影响最大。在实际的井下作业过程中，要掌握断层的识别方法，做好煤矿井下过断层施工技术，采用合理的支护方式和

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