李志強(qiáng)

摘 要 隨著煤礦作業(yè)的深入進(jìn)行，會(huì)面臨各類復(fù)雜地質(zhì)條件，并且經(jīng)常會(huì)遇到一些斷層結(jié)構(gòu)，探究煤礦開采過(guò)程中如何順利的過(guò)斷層，對(duì)煤礦高效生產(chǎn)有著至關(guān)重要的意義。本文就對(duì)煤礦開采過(guò)程中，斷層的形成，以及如何安全過(guò)斷層做了簡(jiǎn)要分析研究。

關(guān)鍵詞 煤礦 斷層 研究

中圖分類號(hào)：TD322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

隨著我國(guó)煤礦礦井開采的深度不斷增加，目前工作面開采的地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜，工作面過(guò)斷層開采技術(shù)已成為我國(guó)煤炭行業(yè)必須研究的重大課題之一。斷層的形成，主要是因?yàn)槊簬r層受力超過(guò)其承受力里時(shí)，產(chǎn)生破裂，最后形成微隙，當(dāng)許多微隙連在一起時(shí)，就形成一個(gè)斷面層。斷面層兩側(cè)會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，根據(jù)滑動(dòng)的方向，斷層又可分為正斷層和逆斷層。上盤下降，下盤相對(duì)上升的稱為正斷層，上盤上升，下盤相對(duì)下降的斷層則稱之為逆斷層。本文將重點(diǎn)對(duì)煤礦開采過(guò)程中安全順利過(guò)斷層展開研究。

1斷層的識(shí)別與特征

1.1斷層出現(xiàn)的征兆

掘進(jìn)巷道遇到以下情況時(shí)，往往預(yù)示著工作面即將揭露斷層：煤層走向與傾斜發(fā)生較大變化；煤層頂、底板出現(xiàn)嚴(yán)重的凹凸不平，頂?shù)装鍘r石中裂隙增多，越接近斷層裂隙越多；煤層厚度發(fā)生顯著變化，煤層變得松軟，光澤變暗；出現(xiàn)滴水或涌水，瓦斯涌出量顯著增大。

1.2斷層特征分析

2對(duì)各類過(guò)斷層的分析研究

2.1開拓設(shè)計(jì)階段對(duì)斷層的處理

2.1.1井筒位置的選擇

由于斷層易造成煤層與含水層接近甚至接觸。一旦井筒布置在斷層帶上，不但壓力大，施工困難，而且易發(fā)生水害，給井筒延深帶來(lái)困難。因此，井筒特別是井底車場(chǎng)應(yīng)盡量避開大的斷層。對(duì)于傾角較大的斷層，豎井井筒應(yīng)布置在斷層的下盤，距離斷層30～50m外為宜。對(duì)于傾角較小的斷層，當(dāng)豎井井筒無(wú)法避開斷層時(shí)，應(yīng)選擇煤層層數(shù)少的部位穿過(guò)斷層，但井底車場(chǎng)的位置應(yīng)避開斷層帶。斜井井筒位置的選擇也以同樣的原則處理。

2.1.2回采工作面的布置

在斷層發(fā)育區(qū)，要綜合考慮斷層的位置、落差、被切割塊體的大小、形態(tài)和已有生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)布置采面。為避免斷層對(duì)回采的影響，應(yīng)盡可能地將較大斷層留在采面與采面之間的煤柱內(nèi)。

2.1.3開拓方式的確定

在選擇井田開拓方式時(shí)，要充分考慮各種地質(zhì)因素的影響，其中斷層占重要地位。在緩傾斜煤層中，用斜井開拓較好。但是如果煤層遭受斷層的破壞，產(chǎn)狀發(fā)生變化，就應(yīng)采用豎井方式開拓。

2.2掘進(jìn)階段對(duì)斷層的處理

2.2.1運(yùn)輸大巷遇到斷層

運(yùn)輸大巷是煤礦長(zhǎng)期使用的主要巷道，要求布置在煤層附近的較穩(wěn)固的巖層中，并力求平直，避免急劇拐彎。當(dāng)掘進(jìn)遇較大斷層時(shí)，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸和安全等要求，處理好巷道拐彎問(wèn)題。

2.2.2煤平巷遇到斷層

當(dāng)煤平巷遇斷層后，要求不改變巷道坡度而改變巷道的方向過(guò)斷層。一般處理方法是掘進(jìn)石門聯(lián)絡(luò)兩盤的煤層，可以采用破頂或破底的方法過(guò)斷層。至于具體采用何種方法，要根據(jù)巖性有利于施工、距離短和少丟煤等因素綜合考慮。當(dāng)斷層帶地壓力不大，又無(wú)瓦斯和水害威脅時(shí)，也可沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)聯(lián)絡(luò)石門。

2.2.3采區(qū)上下山遇到斷層

一般情況下，回風(fēng)上下山沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)，在巷道方向不變的情況下，坡度允許有較大的變化/運(yùn)輸上下山布置在煤層底板內(nèi)，不僅巷道方向不能改變，而且坡度的大小及其變化必須滿足運(yùn)輸?shù)囊?。因此，?dāng)采區(qū)上下山遇斷層時(shí)，應(yīng)根據(jù)斷層的性質(zhì)、落差和巷道用途，決定處理方案。當(dāng)斷層落差較小時(shí)，采區(qū)上下山可采用挑頂、臥底或兩者結(jié)合的方式過(guò)斷層；當(dāng)斷層的落差較大時(shí)，對(duì)于反向正斷層或同向逆斷層，采用變緩坡度或掘進(jìn)石門過(guò)斷層；對(duì)于同向正斷屋或反向逆斷層，則需采用加大坡度過(guò)斷層。

2.3回采階段對(duì)斷層的處理

2.3.1采用強(qiáng)行通過(guò)的方法

當(dāng)斷層落差較小，并滿足下列條件之一時(shí)，可以采用強(qiáng)行通過(guò)的方法。（1）在普采及炮采工作面內(nèi)，斷層落差小于煤厚時(shí)；（2）在綜采工作面內(nèi)，當(dāng)斷層兩盤對(duì)接部分的煤厚大于支架最小支撐高度時(shí)；（3）在綜采工作面內(nèi)，當(dāng)斷層兩盤對(duì)接部分的煤厚小于支架最小支撐高度，但煤層頂?shù)装鍘r性較軟，采煤機(jī)能切割時(shí)。

2.3.2采用重開切眼的方法

當(dāng)斷層的落差大于煤厚時(shí)，對(duì)于傾向斷層和斜交斷層可采用重開切眼的方法，即提前在斷層另一側(cè)重新開一切眼，待工作面推進(jìn)到斷層處，停止回采，工作面搬家到新切眼內(nèi)繼續(xù)開采。

2.3.3采用劃小工作面的方法

當(dāng)斷層的落差大于煤厚時(shí)，對(duì)于走向?yàn)閿鄬樱稍跀鄬觾蓚?cè)補(bǔ)掘中間平巷，把原來(lái)一個(gè)工作面劃分為兩個(gè)采面分別回采；對(duì)于落差一端大、一端小的斜交斷層，可采用合采與分采相結(jié)合的方法；此外，為了讓綜采面通過(guò)斷層，還可以采用超前處理斷層的方法，即沿落差小于煤厚的斷層，可用風(fēng)鎬或鑿巖機(jī)打眼放小炮，將煤層頂?shù)装逑髌剑岳诓擅簷C(jī)和液壓支架順利通過(guò)斷層。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭的需求也越來(lái)越大，所以，煤礦的開采工作也漸漸加大，所遇到的地質(zhì)條件也越來(lái)越復(fù)雜，煤炭生產(chǎn)過(guò)程中也不可避免的遇到各種斷層，本文主要對(duì)斷層進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并簡(jiǎn)要分析研究了各類過(guò)斷層的方法，為我們煤炭事業(yè)的快速發(fā)展提供一些技術(shù)思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 陽(yáng)金知，汪書祺.掘進(jìn)工作面過(guò)斷層的方法[J].安徽淮南：國(guó)投新集能源股份有限公司新集一礦，2003.6：66-68.

[2] 劉棟.煤礦掘進(jìn)迎頭過(guò)斷層技術(shù)探討[J].棗莊礦業(yè)集團(tuán)中興建安工程公司第三工程處，2010-NO.08：53.