断层构造对煤矿生产过程的影响

何 辰(甘肃能源化工职业学院，甘肃 白银 730913)

断层构造对煤矿生产过程的影响

何 辰
(甘肃能源化工职业学院，甘肃 白银 730913)

地质构造在矿井安全生产中有非常重要的影响，在众多地质构造中，断层构造对矿井生产的影响最大。本文介绍了断层构造对煤炭开采、矿井突水和瓦斯突出等几个方面的影响，并提出相应的治理方法，为煤炭的安全生产提供治理措施。

断层构造； 煤炭开采； 矿井突水； 瓦斯

1 前言

地质工作在煤矿建设和生产过程中起着重要作用，一个矿井从前期的勘查设计到矿井建设，详实的地质资料都起着至关重要的作用。在煤矿投产之后，地质工作的作用更加重要，要保障煤矿的安全生产和巷道的合理掘进。所以矿井地质的勘查、数据的分析、合理的布控采掘工作面都需要地质工作者参与工作。地质工作在煤矿生产过程中主要要研究矿井地质构造，因为矿井地质构造影响着煤炭开采、矿井突水、煤与瓦斯突出等许多问题。

2 断层构造对矿井生产的影响

矿井下最常见的地质构造有断层、褶皱、节理等，它们的出现会破坏煤层的整体性和完整性，对采掘部署和安全生产带来很大的影响。研究表明，绝大多数突水和煤与瓦斯突出发生在构造发育处，所以对地质构造的提前预判是矿井生产的重中之重。而在这些地质因素中，断层构造所带来的影响因素最为重要。所以对断层构造应重点研究。

2.1 断层构造与煤炭开采

井下的断层构造会破坏煤层的完整性和连续性，导致煤矿生产的安全，增大采煤工作量和成本的投入。井下采煤如遇断层，煤层一翼出现断失，为了寻找断失翼煤层，就要对巷道重新布置，如果没有对煤层位置准确定位，就会导致工期延长或巷道报废。如果断层落差较大，就需在断层两侧预设保护煤柱，这就会造成可采煤层储量的减少，如果出现一系列小断层，会造成煤层的不可采或采煤难度增加，造成煤炭资源的损失，影响经济效益。

采面内部小断层的处理应根据断层产状、性质和落差，以及煤层厚度、顶底板岩石软硬和采煤方法合理布局。①强行硬过：对于普采和炮采工作面，当断层落差小于煤厚时，在综采工作面内，断层两盘对接部分的煤层厚度大于液压支架的最小支撑高度或断层两盘对接部分的煤层厚度小于液压支架的最小支撑高度但煤层顶底板岩性软弱，采煤机可以切割。②重开切眼：对于倾向断层或斜交断层，当断层落差大于煤厚或采高时，采用重开切眼的方法，即提前在断层另一侧重新开一个切眼，待工作面推进到断层后，停止回采，搬到新切眼内继续开采。③对于走向断层，当断层落差大于煤层厚度或采高时，可在断层一侧或两侧补掘中间顺槽，把原来的工作面划分为两个工作面，再分别回采。

2.2 断层构造与矿井突水

矿井中水的来源主要有地下水、大气降水、地表水和老窑积水。根据资料显示，煤矿绝大多数突水事故是由老窑积水和断层引发的。对于已经废弃的采空区，由于地下水和地表水的补给，其中充满大量积水，在采掘生产时应当用探放水的方法探明工作面前方的水情，然后有控制地放出。对于断层引起的突水，应当充分研究断层性质和含水层情况。许多矿的实践经验证明，多数逆断层透水性差，正断层透水性强，一般容易发生突水的位置位于正断层的上盘，平行小断层的上盘，断层交汇处和断层密集带。

断层的发育可能穿过隔水层，连通煤层与含水层，或者使煤层与含水层直接接触，如果采煤工作面推进到含水断层带附近，使原来处于平衡状态的承压水压力得以释放，会造成采煤工作面的突水事件。断层带碎裂的岩石和裂隙往往会成为良好的储水区和导水带，如果断层切割几个含水层，使含水层相互连通，这就在断层作用下几个含水层形成水力联系，采掘工作面遇到这种断层，往往突水水量丰沛，难以排水。突水事件往往使工作人员措手不及，难以应对，造成重大财产损失和人员事故。

断层虽然是矿井充水的重要通道，但并不是绝对的，在实际工作中如遇断层，要确定断层构造是否富水，要有一套有效的预防治理措施，时时警惕。为了保障安全有效的采掘工作，要提早预测断层构造，掌握断层的富水情况，采取合理的处理方式，最大程度地降低突水事件的发生。

2.3 断层构造与瓦斯防治

煤矿瓦斯是影响煤矿安全的主要因素，而瓦斯突出的位置又与地质构造有着密切的联系，大量资料表明，煤与瓦斯突出往往集中发生在地质构造破坏带。断层对瓦斯的集聚和排放具有双重作用。

开放型断层具有较好的透水透气性，有利于瓦斯的排放。一般而言，张性、张扭性和导水断层为开放型断层。这种断层使围岩疏松，透气性较好，使得瓦斯沿断层各个方向运移，不利于瓦斯的聚集，起着瓦斯的排放作用，致使断层附近瓦斯含量减小，所以，在开放型断层附近，发生煤与瓦斯突出的概率很小。

封闭性断层透气性差，不利于瓦斯的排放。一般而言，压性、压扭性、不导水和现在仍然处于挤压状态的封闭断层为封闭性断层。这种断层使得围岩结构致密，透气性差。瓦斯在断层中运移比较困难，有利于瓦斯的聚集。瓦斯在断层带形成强大的压力，难以释放，如果采掘工作面接近这种断层附近，发生煤与瓦斯突出的概率极大。

瓦斯是一种重要的资源，在煤矿生产过程中，应当提前对瓦斯进行抽放，对构造带附近的瓦斯更应当提前预判，做出相应的处理措施。

3 结语

地质构造影响着煤矿的采掘生产，本文对断层构造进行了研究分析，分析了断层对煤炭开采的影响，断层与矿井突水的联系，断层与瓦斯聚集的关系，对煤矿生产遇到断层提出了处理建议。可为煤矿的安全高效生产提供参考。

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Influence of fault tectonics on coal mine production

Geological tectonics has a very important influence on mine safety production, and the fault structure has the greatest influence on mine production in many geological structures. In this paper, the effects of fault structure on coal mining, mine water inrush and gas outburst etc.were introduced, and the corresponding treatment methods were put forward. It provided treatment measures for coal mine safety production.

fault structure; coal mining; mine water inrush; gas

TD163

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何 辰(1987-)，男，甘肃会宁人，助理讲师，从事地质专业的教学工作。