回采過貫穿采面傾向斷層的實(shí)踐與研究

摘 要 針對(duì)傾向斷層對(duì)回采工作面影響較大的問題，本文以錢家營礦2022西過貫穿工作面傾向斷層為例，應(yīng)用物探、鉆探等探查手段，超前分析斷層產(chǎn)狀及煤層賦存情況，為生產(chǎn)單位提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并詳細(xì)分析傾向斷層對(duì)回采工作面生產(chǎn)的影響，總結(jié)實(shí)踐規(guī)律，為今后的地質(zhì)超前預(yù)測(cè)工作以及指導(dǎo)生產(chǎn)提供借鑒。

關(guān)鍵詞 傾向斷層;物探;鉆探;地質(zhì)保障

一直以來，斷層都是影響工作面回采的最主要因素，其中傾向斷層對(duì)回采的影響尤為突出，由于傾向斷層走向與推采方向基本一致，回采過程中從一盤直接整體進(jìn)入另一盤，煤層層位難以控制，同時(shí)造成工作面頂板破碎冒落，采面割矸石較多甚至全巖，極大的影響回采安全及進(jìn)度。因此分析研究過傾向斷層的方法，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)斷層產(chǎn)狀特征[1]，對(duì)資源回收及煤炭生產(chǎn)具有重要意義。

1工作面概況

2022西工作面位于錢家營礦井田東翼二水平十采區(qū)西翼12-1煤層。該工作面地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，中部揭露古河流沖刷帶及f10H=3.0∠70°正斷層、f13H=2.0∠49°正斷層（與f10為同一條傾向正斷層貫穿整個(gè)工作面）。同時(shí)古河流沖刷帶及貫穿斷層位于背斜轉(zhuǎn)折區(qū)，附近巷道內(nèi)煤巖層角度由3°驟變?yōu)?5°，煤層厚度變化極大，造成風(fēng)運(yùn)道60m、26m全巖段。

2回采前地質(zhì)探查工作

無線電波物探：為了更好地指導(dǎo)生產(chǎn)，查明斷層對(duì)于生產(chǎn)的影響，在工作面回采前，利用無線電波物探手段，對(duì)工作面進(jìn)行了詳細(xì)的探測(cè)[2]。經(jīng)查明工作面共存在物探影響區(qū)2個(gè)，其中，2號(hào)區(qū)域?yàn)闆_刷帶、斷層影響區(qū)，推測(cè)該區(qū)域?yàn)楣藕恿鳑_刷帶、實(shí)見斷層、薄煤區(qū)共同影響，進(jìn)一步確定了傾向正斷層的影響范圍。

巷道鉆探探查：為了準(zhǔn)確掌握斷層產(chǎn)狀以及附近煤巖層的賦存情況，在風(fēng)運(yùn)道實(shí)際揭露斷層附近，每間隔2m設(shè)計(jì)施工一個(gè)下探鉆孔，對(duì)煤巖層賦存情況進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)探查。經(jīng)探查確定斷層面呈臺(tái)階狀，風(fēng)運(yùn)道均形成較大陡坎，且斷層上盤煤層局部拉薄，根據(jù)探查情況綜合分析，圈定煤厚M<2.0m、M<1.3m煤厚變薄區(qū)，同時(shí)對(duì)斷層落差重新標(biāo)定，將f13斷層標(biāo)定為H=3.3∠49°。

3回采過程中地質(zhì)工作

3.1 過斷層前的準(zhǔn)備工作

根據(jù)風(fēng)運(yùn)道探查資料進(jìn)行分析，繪制采面預(yù)想地質(zhì)剖面圖，詳細(xì)描述煤層賦存情況。同時(shí)向相關(guān)部門及回采單位發(fā)放回采地質(zhì)隨報(bào)通知書，建議生產(chǎn)單位及時(shí)采取相應(yīng)安全技術(shù)措施，提前上漂溜子，盡量沿底板回采，防止大范圍割底，同時(shí)加強(qiáng)頂板支護(hù)，嚴(yán)防頂板事故發(fā)生。

3.2 過斷層過程中的地質(zhì)工作

回采過程中，組織人員對(duì)采面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤觀測(cè)，繪制采面素描，初次揭露貫穿傾向斷層時(shí)，在煤壁上設(shè)計(jì)超前探查鉆孔（見圖1），經(jīng)探查確認(rèn)，隨著回采的推進(jìn)，斷層面將逐步揭露，割底范圍及厚度將逐步變大，同時(shí)頂板破碎冒落范圍也隨之增大。

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，超前預(yù)測(cè)斷層面傾伏變化及煤層賦存情況，提出過貫穿工作面傾向斷層的整體細(xì)致方案，督促回采單位及時(shí)加大溜子上漂角度（實(shí)際揭露見圖2），減少割底板厚度，同時(shí)加強(qiáng)頂板支護(hù)強(qiáng)度[3]，防止頂板冒落事故，指導(dǎo)生產(chǎn)單位快速順利地通過斷層影響區(qū)域，使資源得到合理的回收。

該工作面貫穿采面的傾向斷層走向與推采方向基本一致，回采過程中從一盤直接整體進(jìn)入另一盤，揭露斷層面后造成采面大范圍割底，甚至局部全巖，且斷層上盤煤層厚度受斷層影響變薄，造成采面大范圍割頂?shù)装?，同時(shí)，斷層上盤煤層上山角度較大，且該區(qū)域?yàn)楣藕恿鳑_刷帶影響區(qū)域，造成偽頂、直接頂板變薄，上覆灰白色細(xì)砂巖，易冒落，嚴(yán)重制約著采面飄溜子的有效性，導(dǎo)致貫穿斷層對(duì)工作面回采造成極大影響。

4經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）充分利用各種地質(zhì)探測(cè)技術(shù)方法和手段（包括物探、鉆探等），綜合分析、超前繪制預(yù)想剖面，全面分析預(yù)測(cè)傾向斷層的影響和斷層隨回采延展情況，更加直觀的展示構(gòu)造及煤層賦存情況，為礦井高效生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的地質(zhì)保障。

（2）根據(jù)工作面地質(zhì)情況變化和生產(chǎn)需要，加密觀測(cè)，動(dòng)態(tài)分析，及時(shí)預(yù)報(bào)，以便有關(guān)部門和生產(chǎn)單位提前掌握傾向斷層對(duì)生產(chǎn)的影響，提前制定相應(yīng)安全技術(shù)措施，及時(shí)上漂溜子，減少割底厚度，同時(shí)加強(qiáng)頂板支護(hù)，有效降低傾向斷層對(duì)回采的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 王峰.綜采工作面仰斜破頂過大落差傾向斷層技術(shù)[J].煤炭工程，2011，7：29-30.

[2] 吳春秋.無線電波透視與槽波地震勘探在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019，23.

[3] 王晉.綜采工作面過斷層破碎帶施工技術(shù)研究[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019，11.

作者簡介

季超，（1987--），男;畢業(yè)院校：河北工程大學(xué)，學(xué)歷：本科，專業(yè)：資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理，職稱：地質(zhì)中級(jí)工程師;現(xiàn)就職單位：開灤（集團(tuán)）錢家營礦業(yè)分公司。