浅析煤矿井下断层区域采煤质量控制

余志翔

摘 要：煤炭开采是一项复杂而系统性的工程，在井下煤炭开采的过程中常常会遭遇到煤层断层问题，断层会对煤层的完整性和连续性造成极大的影响，不但会对煤炭的正常生产开采造成较大的影响，同时也会导致较大的安全性问题。在煤炭井下开采的过程中如遭遇到煤层断层而又无法直接观测到断层另一侧的煤层时需要结合地质探测对井下地质分布情况进行详细的分析，从根据井下地质变动的特征来对井下煤层的断层性质和落差进行判断，从而实现对断失煤层位置的确定，通过重新调整层位来重新进行煤炭的开采，保障煤炭开采的安全、高效地进行。

关键词：煤炭；断层；层位调整

中图分类号：TD745 文献标志码：A

0 前言

一种地质现象往往是由多种复杂的地质结构有机的结合而形成的，因此地下的地质构造呈现复杂多变的特性。煤层在地层中的分布往往仅分布在很窄的煤层中，且这一煤层并不是完全处于同一平面中，这是由于在多年的地质运动中，煤层可能会由于地质运动出现断层、错层等的多种情况。为保障煤炭开采的正常进行提高煤炭的开采质量，在煤炭开采的过程中应当通过良好的地质勘测及时地调整煤炭的层位，从而有效地降低地质构造对煤炭开采造成的影响。

1 煤炭井下断层对煤炭开采所造成的严重影响

断层是井下煤炭开采中较为常见的问题之一，在井下的一些煤层的位置，断层的存在是瓦斯和水的良好通道，进而导致在一些煤矿井下的断层破碎带处积聚数量庞大的瓦斯和水，因此在煤矿井下开采的过程中需要引起足够的重视。在煤矿开采过程中遭遇到断层时会导致沿断层的水分都渗入到煤矿井下中，从而极大地增加了煤矿井下的排水和支护的难度，在煤矿井下开采的过程中如遭遇到一些含水量较大的断层时不但会增大煤矿井下巷道支护的难度，同时也存在着较为严重的安全隐患。

2 煤矿井下断层存在的判断依据

在对断层性质的判断上可以利用层位对比的方法来对煤矿井下断层的性质进行相应的判断，判断时通过对比断层两侧的岩层层位顺序及岩层岩石的性质来对煤矿井下的地质结构进行相应的判断分析，通过结合煤矿井下断层的性质、断失方向和落差等的数据来对煤矿敬爱的煤层分布情况进行详细的分析。煤矿井下断层的存在能够造成井下地层的重复或是缺失，煤岩层的重复或是缺失同时还与煤矿井下断层面的产状、岩层的产状等地质因素密切相关，当煤矿井下煤岩层倾向的走向与断层的走向相反时，正断层将会造成煤岩层出现重复，而逆断层将会导致煤岩层出现缺失，在煤矿井下断层的勘测中需要对断层的各项地质结构参数进行纤细的勘测和测定，从而对煤矿井下煤岩层的位置进行重新确定确保煤炭开采的顺利进行。当煤矿断层的走向与煤岩层的倾向趋势相同且煤矿断层面的倾角要高于煤岩层的倾角时，正断层将会导致煤岩层出现缺失而逆断层将容易导致煤岩层出现重复。煤矿断层的走向与煤岩层的倾向趋势相同但是断层面的倾角要小于煤岩层的倾角时则出现的情况与上述情况相反。当煤矿井下断层面的走向趋势较为复杂时，可以通过采用上述的判断方法来对煤矿井下断层的存在及性质来进行判断。但是在判断时需要注意的是由于煤矿井下地质结构较为复杂，多种因素及地质力的作用将容易导致煤矿井下煤岩层出现褶曲或是重复等的问题。在对煤矿井下地质结构进行分析时需要结合井下的地质现象进行详细的分析，从而判断煤矿井下煤岩层的分布并通过层位转移等的方式来保障煤矿的正常开采。

3 某煤矿井下巷道区域断层的分析与层位的调整

煤矿井下地质结构复杂多变，从而对煤矿井下断层的分析判断带来了极大的困扰。在复杂的地质条件下对煤矿井下的断层进行分析和判断，从而调整煤矿开采层位是对煤矿井下地质结构分析人员的严峻考验。在煤矿井下开采过程中如遭遇断层时，需要注意的是煤层断失的方向、距离以及煤岩层可能存在的位置，通过对断层进行分析并结合其与煤岩层的层序之间的关系来寻找断失的煤层，用以尽快地恢复煤矿井下的正常开采。

某煤矿井下地质结构较为复杂，在煤矿井下开采掘进的过程中突遇断层，在遭遇断层后继续沿原掘进方向挖掘3m后煤层分布出现了煤层重叠的现象，一层厚度在1m左右的煤层出现在原煤层掘进方向，新出现的煤层导致原煤层开采面出现了较为明显的分层，且新煤层下扎的角度与原煤层之间的夹角呈15°左右。新煤層出现后将使得按照地质逆断层的形式进行掘进出现较大的偏差，严重的影响煤矿井下的正常开采。相较于一般的断层，在这一复杂区域出现的断层将会对煤层的判断造成极大的影响，结合煤矿巷道区域中的煤系标准柱状图分析煤矿中的煤层顶底板的岩性、厚度以及各煤层间的距离等，并结合其他的勘测手段来对煤矿井下断层两相对面的相对位移方向、走向等进行判断，同时结合断层与煤岩层之间的关系利用岩层层位对比的方法来对煤矿井下断层的性质、煤层的断失方向和落差等进行综合性的判断，并以此数据为指引指导煤矿井下重新确定煤层层位开采方向，通过对断层、煤岩层的关系以及地质结构进行分析后确定将按照正断层的形式来进行煤矿井下层位的掘进，煤矿行当将以13°上山的方向继续挖掘25m后重新找到因断层影响所断失的煤层，重新恢复了煤矿井下的正常开采。此后，重新对煤矿井下的地质结构及相关的数据进行分析后发现存在于煤矿井下区域的断层近89%都是以正断层的形式所存在的，且煤矿井下断层的倾角角度都较小从而对煤矿井下煤层的影响较远。

在采区工作面的设计规划中需要注意以下几点：

（1）在开采工作面如发现煤层厚度降低并小于工作面最低采高且轴线范围大于50m、倾向范围超过采煤工作面倾向长度的50%以上时对于采煤工作区面可以采用（局部）跳面或是降低采高的方式进行通过。对于薄煤层的才高应当控制在煤层的厚度范围内。当开采过程中遭遇到厚度超过500mm的夹矸时应当按照分层分组的方式来进行开采。

（2）开采过程中所遭遇的断层落差超过煤层的厚度时需要采用（局部）跳面的开采方式来避开煤层中的断层，这一方式多应用于倾向断面。而当所遭遇的断层为走向断层时且断层的走向所辐射的影响范围大于50m时，则应当通过降低或是抬高区段平巷的方式来避开断层。当遭遇到陷落柱或是煤层缺失的问题时也需要采用跳面或是局部跳面的方式来予以通过。在采区的规划设计中，应当合理地对采区边界进行划分，对于采区中落差超过20m的断层尽量将其作为采区的自然边界。为提高采煤煤质，在采区的设计上应当选用开拓布局，确保布局的合理，通过建立煤仓等方便煤炭在开采过程中进行配运。注意控制煤矿的开拓掘进进度，避免因掘进进度落后而采用回采影响煤质。对于劣质煤层及煤层条件极为复杂的地区需要建立专用的排矸通道，用以进行取煤-矸分打-分放-分运的方式来确保煤质。

结语

煤矿井下的地质情况较为复杂多变。 断层作为煤矿井下开采中较为常见的一种地质现象对于煤矿的开采会产生较为严重的影响。在煤矿井下开采中遭遇断层时应当根据煤矿井下的地质结构情况及相关详细的地质勘测信息和已采掘巷道断层的资料来做好煤矿井下煤岩层走向的判断，来对煤矿井下开采层位重新进行调整来恢复煤矿井下的正常开采。

参考文献

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