浅析矿井采掘工作面过断层技术

袁金星

摘 要：通过分析煤矿井下断层的成因及影响，阐述了断层的识别方法，总结出煤矿井下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，对煤矿井下过断层具有一定的借鉴作用。

关键词：煤矿;断层成因;过断层技术

煤炭作为目前世界上的主要能源物质之一，其开采是十分的重要的，而在其开采的过程当中，经常会遇到断层，对作业人员造成很大的困扰，那么煤矿井下过断层技术就成为了专家们的关注点。只有在煤矿开采过程中安全的通过断层才能够进行安全高效的生产。

1 煤矿井下断层的成因及影响

1.1 断层的成因

众所周知，煤炭开采是一个比较高危的行业，在其开采过程中，有一定的几率会遇到断层问题，断层是一种地质构造，其形成和煤岩层的地质运动有关，断层是煤岩层在地壳运动的时候受到结构应力而发生断裂产生的，因为地壳的运动，会对煤岩层进行拉扯，当煤岩层所受的拉力大于它本身的张力的时候岩层本身就会出现裂缝，如果煤岩层所受到的拉力没有消失，这个裂缝就会不断的扩大，最终就形成了我们所说的煤岩断层。而对于煤岩断层的实际情况我们还可以对其进行比较仔细的分类，对于断层的两个部分我们可以根据其位移的情况称之为上下盘或者左右盘，断层所产生的断裂面被称为断层面，而对于上下断层的位移情况又可以将其分为正断层和逆断层，正断层是上盘相对下降，下盘相对上升，是受到张力的后果，其断层面倾角一般大于45°。反之则成为逆断层。另外，还有一种断层被称为平移断层，就是断层没有发生水平上的位移，而这种断层在地质构造中十分罕见的。

1.2 断层的影响

断层的出现往往会给煤矿开采工作带来不小的困难，断层往往会伴随着事故的发生，断层区域周围往往会发生煤矿开采事故，而断层越大对煤矿开采的产生的影响也就越大，但是在煤矿开采的过程中遇到大型断层的情况也是很少见的，一般遇到的都是中型或者小型断层，相对于大型断层来说对煤矿开采的影响还是比较小的。但是也就是仅仅对于大型断层来说，中小型断层对煤矿工人的影响也是致命的，如果没能好好的处理断层的话，往往会导致矿压增大，顶板事故，瓦斯超限等事故的发生，而这些事故所带来的后果是十分严重的。甚至会使煤矿开采、人身安全受到严重的威胁。

2 煤矿井下过断层技术

2.1 断层的识别

煤矿断层大致可以分为大中型断层和小型断层两种，而断层的种类主要是靠煤岩层之间的落差来区分的，一般来说，对于上下盘之间的距离比较小低于煤层厚度的断层就被称为小型断层。反之，被称为中大型断层，一般来说，大中兴断层是不能够直接用肉眼進行观察的，而且难以判断其具体位移方向，所以需要依靠相关的技术手段来对其进行判定。中大型断层对煤矿开采的影响是非常的大的，如果不能够采用安全合理的方法来通过断层，不但煤矿开采工作会变得非常的危险，也不能够保障煤矿开采工人的人身安全，所以说，采用安全合理有效的方法可以用非常短的时间来通过断层，在保证了煤矿工人的生命安全，还能使开采效率不受到影响。同时也对开采的成本进行了节约，不会出现临时增加成本的问题。

2.2 采掘面过断层技术

煤矿井下过断层技术主要分为开拓巷道过断层技术，掘进巷道过断层技术，回采工作面过断层技术，而回采工作面过断层技术又有调整工作面的采高法、采用挑顶起底法或留顶卧底法，一般来说如果在实际作业遇到断层的时候，主要采用的是开拓巷道过断层技术和回采工作面过断层技术，因为掘进巷道过断层技术虽然找断层准确率比较高，但是既费时又费力，还会在成本上造成增加，减少收益，对煤矿开采工人的积极性也会产生影响。而另外两个方法也是要根据实际情况来进行选择的，当开采工作不急于进行时，就可以采用开拓巷道过断层技术，其主要是通过对断层性质的判断来为掘进工作面提供准确的地质资料，而距今工作遇到顶底板破碎、倒水、瓦斯泄露等情况时，应该先向左右进行挖掘，当过断层面15～20米时在继续向前掘进。而回采工作面过断层技术的优势在于如果遇到特别大的断层时，要面临危险系数和开采成本增加的问题，这个时候就可以用这个方法对断层进行定位，绕过断层对煤矿进行开采，大大增加开采工作的安全系数，对煤矿工作工人的人身安全进行最大程度的保障。可以说，每个技术都有其自身的优点，虽然掘进巷道相对于其他两个方法来说没有什么优势，但是对于寻找断层来说还是比较简单的，因为掘进巷道技术在遇到断层时可以灵活改变巷道的掘进坡度来寻找断失煤层，而在无法依靠肉眼寻找断失煤层的情况下也可以标定掌子面煤层的标高，以及其他所测出数据来分析煤层的具体位置。

2.3 过断层期间的支护方式

在过断层期间，是需要对断层进行支护的，而支护方式的合理性与煤矿开采工人的生命安全和开采成本都有着密切的关系，这就使其显得尤为重要，支护的方式又分为很多种例如加密支护、架棚支护、矩形锚网喷支护等方式。在支护时还要注意其牢固程度，以防止其倒塌。如果遇到巷道要经过断层的情况的话，而巷道还比较高，施工时一定要注意要建造一定数量的撑帮柱，确保两帮的安全。在建造撑帮柱时，要严格的控制两个柱子之间的距离，避免出现间距过大，有空顶的问题，防止出现塌方。

3 结语

随着世界经济的飞速发展，我国对煤炭资源的需求不断地增大，每年的煤炭产量也在不断地上升，煤炭资源的开采范围也在不断的增加，矿井的深度也在不断的加深，而随着煤矿开采力度的逐渐加大，在煤矿开采工作的进展中也会出现各种各样的问题，例如冒顶、瓦斯超限、煤岩断层等等问题，在诸多问题当中，煤岩断层问题无疑是影响最大的，而面对煤岩断层问题我们要合理的采取应对措施，尽力减小其对煤矿开采工作的阻碍，进而顺利的进行煤矿开采工作。

参考文献：

[1]陈长春，周腾飞.浅议煤巷据进工作面过断层技术及安全措施[J].中国科技博览，2011（29）：280.

[2]宋延力，魏巍.回采工作面过断层的处理方法[J].山东煤炭科技，2005.

[3]陈涛.综采工作面过断层技术[J].同煤科技，2003.