煤矿掘进工作面过断层技术

煤矿掘进工作面过断层技术

王运记

山东济宁运河煤矿有限责任公司 山东济宁 272000

摘要：在社会长时间的发展中，我国科学技术和经济水平都实现了跨越式的提升，在这样的发展背景下，我国对煤炭资源的需求得到了显著的提升，煤矿工作面上的过断层技术对煤矿开采具有重要的作用。本文主要对现阶段过断层施工技术提出了详细的阐述，主要分析了现阶段过断层施工技术的类型和使用过的相关技术，促使我国过断层技术能够在这样的发展趋势下得到显著的提升。

关键词：煤矿掘进；工作面；过断层技术

前言：在煤矿巷道掘进过程中，经常会遇到形态各异的断层，断层的存在会造成其附近围岩性质的改变。理论上认为，断层附近围岩应力集中，顶板及煤体往往较破碎，在开采中容易造成顶煤自然，若支护不当极容易引起顶板冒落事故，在背斜断层构造带附近还容易引起瓦斯积聚，若治理不当会引起瓦斯事故的发生。因此，如何快速、安全过断层一直是煤矿企业关注的重点。

1过断层施工技术施工内容

1.1平巷过断层施工技术

在实际的煤矿水平巷道挖进过程中，相关人员在工作中发现煤矿断层的现象就可以做出准确的判断，将其准确认定为是倾向断层，同时在工作的进程中还会发现断层带没有出现水的现象，当岩石的压力较小的时候就可以顺着断层继续开展挖进的工作，直到发现煤层才可以结束煤矿挖进工作。但是在实际的挖进工作中还会出现岩石压力较大的问题，如果工作人员在工作中发现岩石附近有明显的被破坏的现象就应该立刻停止挖进工作，根据实际的情况可以选择在煤矿的巷道中穿过断层的部分，这样在另一个岩石中就可以选择和断层平行的地方，进而可以保障挖进工作得以顺利开展。

1.2大断层的过断层技术

过断层技术在实际的应用中需要根据不同的情况采用针对性的过断层技术，促使在实际的施工中能够有效地提升施工的效率，在挖进工作的施工中，施工人员往往会根据不同的断层方式选用选择针对性的挖掘地点和方式，但是在实际的挖进工作中工作地点存在着较大的断层也是施工中常见的现象，施工人员在面对这样现象的时候需要提高警惕，一般在较大断层附近的岩石都较为松散，这就给施工人员的专业水平提出了更高的要求，施工人员在面对不同情况的时候需要采取针对性的措施保障施工的有效性，同时可以保障自身的安全，这对于施工的开展具有重要的意义，为了有效地防止岩石松散对人们人身安全造成的威胁，施工人员在实际的工作中需要对断层附近的岩石进行注浆处理，在这样的方式下就可以对岩石进行加固处理，保障施工人员在通过这片区域的时候能够安全通过，进而可以保障人们的人身安全和财产安全。

1.3倾斜巷道过断层技术

倾斜巷道过断层技术也是煤矿挖进工作中比较常用的技术措施，煤矿挖进工作本身就是一项较大的工程，而且因为地理位置和实际情况本身就非常复杂，所以在工作人员在进行煤矿挖进的工作中很容易在上山或下山的地方发现关于断层的各种问题，这在煤矿挖进工作中已经成为了普遍的现象。就目前煤矿的工作现状来看，施工人员在挖进工作中遇到这样问题的时候会根据实际的地形针对性的改变巷道的坡度，进而可以更有效地检测巷道断层的情况。如果在挖进工作中发现实际断层的落差远远大于煤层的厚度就需要更有效地保障煤矿挖掘的数量和质量，工作人员需要及时停止当前的挖掘工作，根据实际情况在断层的石门处对另一层煤矿展开挖进的工作，而当施工人员发现断层的实际落差远小于煤层厚度的时候需要采用针对性的方式实现煤层的检测工作，目前在挖进工作中最常用的检测技术为卧底和挑顶结合的方式。

2过断层技术方案的确定

通常情况下，对于影响范围较小、落差较小的断层来说，在煤矿掘进工作面阶段一般会根据断层上下盘的揭露情况判定断层的类别。而对于影响范围较广、落差较大的断层来说，为了准确发现断失的煤层，就需要借助直接和间接的方法来对断层的产状进行判定。a）直接判断法。该方法需要综合分析煤岩体的性质，并分析断层附近存在的派生构造，从而掌握断层的产状和性质。大量调查和研究发现，断层派生构造包括牵引褶皱、断层面擦痕等，通过对煤层组特征的分析也可以判断断层的产状，在对煤层物理结构、性质进行分析的基础上，就可以确定断层位置；b）间接判断法。如果借助直接法无法对断层作出准确判断，可以借助作图分析法、规律推断法和反射波法来间接判断断层的性质。对于小断层而言，其一般可以通过后退卧底法和后退挑顶法过断层；较大落差的断层可以借助后退过断层法和直接过断层法过断层。

3煤矿掘进工作面过断层常用的技术方法

3.1调整割煤高度

调整割煤高度时需要在掘进过程中计算断层前方和工作面之间所需要的过渡段，然后调整割煤高度，以顺利通过断层。该方法的工作流程是：在与断层位置相距5m的位置选择预留顶煤或底煤的方法，顶煤或底煤的预留要求将采煤机每刀切割的厚度控制在100mm-150mm之间，从而实现见顶或见底开采。但是该方法一般要求断层的落差范围比较小，而且断层面两侧的煤厚要超过液压支架的高度，以确保液压支架能够正常工作。该方法的优势是能够有效降低截齿消耗量，降低煤质含矸率。

3.2割顶底煤过断层

在借助割顶（底）煤过断层时，一般是根据液压支架的下限来决定割顶底煤的高度，需要控制在0.5m内，如果超过0.5m需要借助相应的辅助手段，如预防松动炮等，其可以确保掘进工作顺利进行。在切割之前可以借助爆破的方法减小采煤机的阻力，并且可以在采煤机运行到断层位置时选择倾斜前进，这样可以确保掘进工作面能够顺利进入断层。同时，调斜采煤工作面可以有效降低工作面中断层暴露的范围，实现对断层内岩石的处理。

3.3沿断层走向掘进巷道

掘进过程中，如果遇到范围比较小的地垒构造时，可以先清除障碍，以确保掘进设备顺利进入。沿断层走向掘进巷道的基本流程是：先分析断层走向，随后挖掘一条巷道，将断层附近的破碎岩石清理干净，并顺着无煤带掘进巷道。该方法不仅可以提高工作效率，而且无需对岩石进行切割。但是其也存在一些不足：增加了通风管理、顶板管理的难度，而且工作面存在超前支承压力，增加了支护难度。

3.4跳采法

跳采法通常是在工作面的断层位置、煤层正常段掘进一条材料巷道和全煤巷道，保持两条巷道平行，这样可以有效避开断层，并确保其他部位的正常开采。要想使用该方法需要确保工作面两侧断层的倾斜范围在30m以内。如果回采工作面倾向断层的落差比较大时，可以选择在另外一盘打切眼，这样也可以达到跳过断层的目的，确保煤矿掘进工作顺利进行。在采用该方法的过程中，需要密切观测断层面的矿压。

结束语：

总的来说，在煤矿开采深度不断增加的背景下，煤矿挖进工作面临的地质条件也变的越来越复杂，特别是对于断层的影响非常明显，所以在实际的施工中需要建立科学合理的过断层技术，在实际的应用中需要采用针对性的措施判断断层的基本性质，在实际的工作中需要充分分析过断层技术存在的问题，针对存在的问题能够采用针对性的措施提升煤矿挖进的工作效率，全面提升煤炭企业的经济效益。

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