淺談大興煤礦采煤工作面過斷層的方法

王永順WANG Yong-shun；崔加利CUI Jia-li

（棗莊大興礦業有限責任公司，棗莊 277310）

（Zaozhuang Daxing Mining Co.，Ltd.，Zaozhuang 277310，China）

0 引言

棗莊市大興煤礦隸屬山東泉興能源有限公司，礦井于1999 年開工建設，2004 年11 月正式生產。2005 年大興煤礦改制為棗莊大興礦業有限責任公司。礦井設計生產能力為30 萬噸/年，核定能力為45 萬噸/年。礦井煤系地層為二迭系山西組，主采煤層為2 煤、3 煤；煤層牌號為氣煤、天然焦。本文擬以大興煤礦炮采工作面實際所過幾種斷層的技術實踐為例淺析工作面過斷層的方法。

1 斷層對施工的影響

在煤礦的采掘工作面施工過程中，斷層是造成工作面頂板巖層破碎的一項重要因素。特別是隨著回采工作面的開采推進，工作面煤層與周圍圍巖相對穩定的力學結構遭到破壞，斷層落差越大，煤層周圍構造裂隙越發達，巖性破壞越嚴重。采煤工作面開采過程中，遇到斷層后多會出現煤層頂板破碎、傾角變化、煤層變軟等現象，容易發生冒頂事故，如果斷層具有導水性還會出現淋水增大等現象，甚至可能會發生透水事故，這些事故不僅影響著工作面的安全生產，而且還會嚴重威脅著人身安全。大興煤礦近年來在施工過程中根據不同性質的斷層分別采取了相應的技術措施，保證了工作面施工過程中過斷層時的安全生產。

2 工作面過不同斷層類型實踐

在生產過程中所揭露的斷層面與工作面的夾角多呈銳角，即通常所稱斜交斷層，在工作面回采過程中最常揭露的就是斜交斷層，經開采實踐斜交斷層對采煤工作面的影響和斷層與工作面的夾角成反比，即斷層面與工作面的夾角越小，斷層面在回采工作面揭露的面積越大，對回采工作面的影響也就越大，頂板越不容易控制，越容易影響工作面的安全回采。

2.1 工作面過斜交斷層實踐

2.1.1 適當的調采 適當的進行調采是工作面過斷層比較常用的方法，在大興煤礦采煤工作面所揭露斷層多數與工作面呈斜交，過斷層時先要根據斷層揭露情況初步判斷斷層產狀，分析工作面與斷層走向的夾角關系，如果斷層線與煤壁夾角太小，斷層破碎帶揭露面積就越大，頂板管理越困難，通常的做法是調整工作面回采方向，最好保持夾角在30°左右之間，以盡可能減少工作面推進時受斷層影響所揭露的工作面長度。調整工作面回采方向即調采期間一定要嚴格掌握支護強度，確保工程質量；同時要確定合理的接茬位置及壓茬方式。

2.1.2 臥底或挑頂 根據斷層的落差大小進行適當的臥底、挑頂也是一種比較實用的過斷層方式。強過斷層時，要根據頂、底板的巖性強度、斷層的產狀，進行適當的挑頂或臥底。如圖1 所示，這種臥底或挑頂的強過方法可以使工作面的底板坡度能夠平穩過渡。這種臥底或挑頂的方法在大興煤礦采煤工作面過斷層時經常用到。

2.1.3 重開切眼 當遇到斷層落差較大，影響范圍較廣（走向長，破碎帶寬）的情況，要利用巷探探明斷層落差大小影響范圍，然后再利用另開工作面切眼的方式過斷層。

2.1.4 其它方式 如果采用臥底過斷層，一般會留有頂煤，留頂煤處一定要剎緊背嚴。如頂煤松軟留不住，也采取先打超前托梁，然后進一步支護。

2.2 工作面過傾向斷層 傾向斷層在大興礦工作面回采時較為少見，傾向斷層在工作面揭露的面積較大，當工作面推采到斷層附近時，會出現工作面頂板下沉速度增加、煤炮增多、煤壁片幫嚴重、壓力增大等壓力明顯顯現現象。這時在推采方式選擇上，不論是正斷層還是逆斷層，由斷層的上升盤向斷層的下降盤推采較為有利，推采時頂板易于控制。一要加強斷層處頂板應超前維護，如圖2 所示。斷層附近區域應超前處理，不能影響工作面正常回采，處理斷層要多打眼、打淺眼，少裝藥，放小炮，斷層區域附近不得放大炮。二要合理確定放頂步距。當傾向斷層與工作面基本平行時，在已揭露出煤壁階段，不方便進行正常的回柱放頂工作，此時應在斷層帶范圍內擴大控頂距，待斷層進入采空區一側后選擇一次性回收斷層外側支柱。

圖2 超前處理斷層的支護

2.3 工作面過走向斷層 大興煤礦在炮采工作面回采過程中遇到的走向斷層較少，工作面在回采推進時遇到走向斷層，如果斷層在工作面揭露的面積范圍較小可直接強過即可。

2.4 過斷層需要選擇合適的支護方式 不論過何種形式的斷層，必須根據斷層性質結合工作面現場實際選擇采取不同的支護方式，“適合的就是最好的”。本著加強支護，強化頂板管理的原則就一定能確保安全過斷層。

3 結論

采煤工作面過斷層是一件非常普遍的事情，但同時也是比較復雜的工程，在實際的工作面開采過程中，有時并不是只采用一種方法，應根據現場揭露的斷層情況，準確判斷出斷層的性質和產狀，然后采取一種或者幾種方法聯合過斷層，以便確保工作面過斷層時的安全生產。

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