淺析礦井采掘工作面過(guò)斷層技術(shù)

袁金星

摘 要：通過(guò)分析煤礦井下斷層的成因及影響，闡述了斷層的識(shí)別方法，總結(jié)出煤礦井下采掘工作面過(guò)斷層的技術(shù)方法和過(guò)斷層期間的巷道支護(hù)方式，對(duì)煤礦井下過(guò)斷層具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：煤礦;斷層成因;過(guò)斷層技術(shù)

煤炭作為目前世界上的主要能源物質(zhì)之一，其開(kāi)采是十分的重要的，而在其開(kāi)采的過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)遇到斷層，對(duì)作業(yè)人員造成很大的困擾，那么煤礦井下過(guò)斷層技術(shù)就成為了專家們的關(guān)注點(diǎn)。只有在煤礦開(kāi)采過(guò)程中安全的通過(guò)斷層才能夠進(jìn)行安全高效的生產(chǎn)。

1 煤礦井下斷層的成因及影響

1.1 斷層的成因

眾所周知，煤炭開(kāi)采是一個(gè)比較高危的行業(yè)，在其開(kāi)采過(guò)程中，有一定的幾率會(huì)遇到斷層問(wèn)題，斷層是一種地質(zhì)構(gòu)造，其形成和煤巖層的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)，斷層是煤巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的時(shí)候受到結(jié)構(gòu)應(yīng)力而發(fā)生斷裂產(chǎn)生的，因?yàn)榈貧さ倪\(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)煤巖層進(jìn)行拉扯，當(dāng)煤巖層所受的拉力大于它本身的張力的時(shí)候巖層本身就會(huì)出現(xiàn)裂縫，如果煤巖層所受到的拉力沒(méi)有消失，這個(gè)裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)大，最終就形成了我們所說(shuō)的煤巖斷層。而對(duì)于煤巖斷層的實(shí)際情況我們還可以對(duì)其進(jìn)行比較仔細(xì)的分類，對(duì)于斷層的兩個(gè)部分我們可以根據(jù)其位移的情況稱之為上下盤(pán)或者左右盤(pán)，斷層所產(chǎn)生的斷裂面被稱為斷層面，而對(duì)于上下斷層的位移情況又可以將其分為正斷層和逆斷層，正斷層是上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升，是受到張力的后果，其斷層面傾角一般大于45°。反之則成為逆斷層。另外，還有一種斷層被稱為平移斷層，就是斷層沒(méi)有發(fā)生水平上的位移，而這種斷層在地質(zhì)構(gòu)造中十分罕見(jiàn)的。

1.2 斷層的影響

斷層的出現(xiàn)往往會(huì)給煤礦開(kāi)采工作帶來(lái)不小的困難，斷層往往會(huì)伴隨著事故的發(fā)生，斷層區(qū)域周圍往往會(huì)發(fā)生煤礦開(kāi)采事故，而斷層越大對(duì)煤礦開(kāi)采的產(chǎn)生的影響也就越大，但是在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中遇到大型斷層的情況也是很少見(jiàn)的，一般遇到的都是中型或者小型斷層，相對(duì)于大型斷層來(lái)說(shuō)對(duì)煤礦開(kāi)采的影響還是比較小的。但是也就是僅僅對(duì)于大型斷層來(lái)說(shuō)，中小型斷層對(duì)煤礦工人的影響也是致命的，如果沒(méi)能好好的處理斷層的話，往往會(huì)導(dǎo)致礦壓增大，頂板事故，瓦斯超限等事故的發(fā)生，而這些事故所帶來(lái)的后果是十分嚴(yán)重的。甚至?xí)姑旱V開(kāi)采、人身安全受到嚴(yán)重的威脅。

2 煤礦井下過(guò)斷層技術(shù)

2.1 斷層的識(shí)別

煤礦斷層大致可以分為大中型斷層和小型斷層兩種，而斷層的種類主要是靠煤巖層之間的落差來(lái)區(qū)分的，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于上下盤(pán)之間的距離比較小低于煤層厚度的斷層就被稱為小型斷層。反之，被稱為中大型斷層，一般來(lái)說(shuō)，大中興斷層是不能夠直接用肉眼進(jìn)行觀察的，而且難以判斷其具體位移方向，所以需要依靠相關(guān)的技術(shù)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行判定。中大型斷層對(duì)煤礦開(kāi)采的影響是非常的大的，如果不能夠采用安全合理的方法來(lái)通過(guò)斷層，不但煤礦開(kāi)采工作會(huì)變得非常的危險(xiǎn)，也不能夠保障煤礦開(kāi)采工人的人身安全，所以說(shuō)，采用安全合理有效的方法可以用非常短的時(shí)間來(lái)通過(guò)斷層，在保證了煤礦工人的生命安全，還能使開(kāi)采效率不受到影響。同時(shí)也對(duì)開(kāi)采的成本進(jìn)行了節(jié)約，不會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)增加成本的問(wèn)題。

2.2 采掘面過(guò)斷層技術(shù)

煤礦井下過(guò)斷層技術(shù)主要分為開(kāi)拓巷道過(guò)斷層技術(shù)，掘進(jìn)巷道過(guò)斷層技術(shù)，回采工作面過(guò)斷層技術(shù)，而回采工作面過(guò)斷層技術(shù)又有調(diào)整工作面的采高法、采用挑頂起底法或留頂臥底法，一般來(lái)說(shuō)如果在實(shí)際作業(yè)遇到斷層的時(shí)候，主要采用的是開(kāi)拓巷道過(guò)斷層技術(shù)和回采工作面過(guò)斷層技術(shù)，因?yàn)榫蜻M(jìn)巷道過(guò)斷層技術(shù)雖然找斷層準(zhǔn)確率比較高，但是既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，還會(huì)在成本上造成增加，減少收益，對(duì)煤礦開(kāi)采工人的積極性也會(huì)產(chǎn)生影響。而另外兩個(gè)方法也是要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇的，當(dāng)開(kāi)采工作不急于進(jìn)行時(shí)，就可以采用開(kāi)拓巷道過(guò)斷層技術(shù)，其主要是通過(guò)對(duì)斷層性質(zhì)的判斷來(lái)為掘進(jìn)工作面提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，而距今工作遇到頂?shù)装迤扑椤⒌顾⑼咚剐孤兜惹闆r時(shí)，應(yīng)該先向左右進(jìn)行挖掘，當(dāng)過(guò)斷層面15～20米時(shí)在繼續(xù)向前掘進(jìn)。而回采工作面過(guò)斷層技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于如果遇到特別大的斷層時(shí)，要面臨危險(xiǎn)系數(shù)和開(kāi)采成本增加的問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候就可以用這個(gè)方法對(duì)斷層進(jìn)行定位，繞過(guò)斷層對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采，大大增加開(kāi)采工作的安全系數(shù)，對(duì)煤礦工作工人的人身安全進(jìn)行最大程度的保障?？梢哉f(shuō)，每個(gè)技術(shù)都有其自身的優(yōu)點(diǎn)，雖然掘進(jìn)巷道相對(duì)于其他兩個(gè)方法來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于尋找斷層來(lái)說(shuō)還是比較簡(jiǎn)單的，因?yàn)榫蜻M(jìn)巷道技術(shù)在遇到斷層時(shí)可以靈活改變巷道的掘進(jìn)坡度來(lái)尋找斷失煤層，而在無(wú)法依靠肉眼尋找斷失煤層的情況下也可以標(biāo)定掌子面煤層的標(biāo)高，以及其他所測(cè)出數(shù)據(jù)來(lái)分析煤層的具體位置。

2.3 過(guò)斷層期間的支護(hù)方式

在過(guò)斷層期間，是需要對(duì)斷層進(jìn)行支護(hù)的，而支護(hù)方式的合理性與煤礦開(kāi)采工人的生命安全和開(kāi)采成本都有著密切的關(guān)系，這就使其顯得尤為重要，支護(hù)的方式又分為很多種例如加密支護(hù)、架棚支護(hù)、矩形錨網(wǎng)噴支護(hù)等方式。在支護(hù)時(shí)還要注意其牢固程度，以防止其倒塌。如果遇到巷道要經(jīng)過(guò)斷層的情況的話，而巷道還比較高，施工時(shí)一定要注意要建造一定數(shù)量的撐幫柱，確保兩幫的安全。在建造撐幫柱時(shí)，要嚴(yán)格的控制兩個(gè)柱子之間的距離，避免出現(xiàn)間距過(guò)大，有空頂?shù)膯?wèn)題，防止出現(xiàn)塌方。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤炭資源的需求不斷地增大，每年的煤炭產(chǎn)量也在不斷地上升，煤炭資源的開(kāi)采范圍也在不斷的增加，礦井的深度也在不斷的加深，而隨著煤礦開(kāi)采力度的逐漸加大，在煤礦開(kāi)采工作的進(jìn)展中也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，例如冒頂、瓦斯超限、煤巖斷層等等問(wèn)題，在諸多問(wèn)題當(dāng)中，煤巖斷層問(wèn)題無(wú)疑是影響最大的，而面對(duì)煤巖斷層問(wèn)題我們要合理的采取應(yīng)對(duì)措施，盡力減小其對(duì)煤礦開(kāi)采工作的阻礙，進(jìn)而順利的進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作。

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