淺析礦井采掘工作面過斷層技術(shù)

袁金星

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

關(guān)鍵詞：煤礦;斷層成因;過斷層技術(shù)

煤炭作為目前世界上的主要能源物質(zhì)之一，其開采是十分的重要的，而在其開采的過程當(dāng)中，經(jīng)常會遇到斷層，對作業(yè)人員造成很大的困擾，那么煤礦井下過斷層技術(shù)就成為了專家們的關(guān)注點(diǎn)。只有在煤礦開采過程中安全的通過斷層才能夠進(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，煤炭開采是一個比較高危的行業(yè)，在其開采過程中，有一定的幾率會遇到斷層問題，斷層是一種地質(zhì)構(gòu)造，其形成和煤巖層的地質(zhì)運(yùn)動有關(guān)，斷層是煤巖層在地殼運(yùn)動的時候受到結(jié)構(gòu)應(yīng)力而發(fā)生斷裂產(chǎn)生的，因?yàn)榈貧さ倪\(yùn)動，會對煤巖層進(jìn)行拉扯，當(dāng)煤巖層所受的拉力大于它本身的張力的時候巖層本身就會出現(xiàn)裂縫，如果煤巖層所受到的拉力沒有消失，這個裂縫就會不斷的擴(kuò)大，最終就形成了我們所說的煤巖斷層。而對于煤巖斷層的實(shí)際情況我們還可以對其進(jìn)行比較仔細(xì)的分類，對于斷層的兩個部分我們可以根據(jù)其位移的情況稱之為上下盤或者左右盤，斷層所產(chǎn)生的斷裂面被稱為斷層面，而對于上下斷層的位移情況又可以將其分為正斷層和逆斷層，正斷層是上盤相對下降，下盤相對上升，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)造中十分罕見的。

1.2 斷層的影響

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

2 煤礦井下過斷層技術(shù)

2.1 斷層的識別

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區(qū)分的，一般來說，對于上下盤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，一般來說，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)手段來對其進(jìn)行判定。中大型斷層對煤礦開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通過斷層，不但煤礦開采工作會變得非常的危險，也不能夠保障煤礦開采工人的人身安全，所以說，采用安全合理有效的方法可以用非常短的時間來通過斷層，在保證了煤礦工人的生命安全，還能使開采效率不受到影響。同時也對開采的成本進(jìn)行了節(jié)約，不會出現(xiàn)臨時增加成本的問題。

2.2 采掘面過斷層技術(shù)

煤礦井下過斷層技術(shù)主要分為開拓巷道過斷層技術(shù)，掘進(jìn)巷道過斷層技術(shù)，回采工作面過斷層技術(shù)，而回采工作面過斷層技術(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，一般來說如果在實(shí)際作業(yè)遇到斷層的時候，主要采用的是開拓巷道過斷層技術(shù)和回采工作面過斷層技術(shù)，因?yàn)榫蜻M(jìn)巷道過斷層技術(shù)雖然找斷層準(zhǔn)確率比較高，但是既費(fèi)時又費(fèi)力，還會在成本上造成增加，減少收益，對煤礦開采工人的積極性也會產(chǎn)生影響。而另外兩個方法也是要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇的，當(dāng)開采工作不急于進(jìn)行時，就可以采用開拓巷道過斷層技術(shù)，其主要是通過對斷層性質(zhì)的判斷來為掘進(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，應(yīng)該先向左右進(jìn)行挖掘，當(dāng)過斷層面15～20米時在繼續(xù)向前掘進(jìn)。而回采工作面過斷層技術(shù)的優(yōu)勢在于如果遇到特別大的斷層時，要面臨危險系數(shù)和開采成本增加的問題，這個時候就可以用這個方法對斷層進(jìn)行定位，繞過斷層對煤礦進(jìn)行開采，大大增加開采工作的安全系數(shù)，對煤礦工作工人的人身安全進(jìn)行最大程度的保障。可以說，每個技術(shù)都有其自身的優(yōu)點(diǎn)，雖然掘進(jìn)巷道相對于其他兩個方法來說沒有什么優(yōu)勢，但是對于尋找斷層來說還是比較簡單的，因?yàn)榫蜻M(jìn)巷道技術(shù)在遇到斷層時可以靈活改變巷道的掘進(jìn)坡度來尋找斷失煤層，而在無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，以及其他所測出數(shù)據(jù)來分析煤層的具體位置。

2.3 過斷層期間的支護(hù)方式

在過斷層期間，是需要對斷層進(jìn)行支護(hù)的，而支護(hù)方式的合理性與煤礦開采工人的生命安全和開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)過斷層的情況的話，而巷道還比較高，施工時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，要嚴(yán)格的控制兩個柱子之間的距離，避免出現(xiàn)間距過大，有空頂?shù)膯栴}，防止出現(xiàn)塌方。

3 結(jié)語

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國對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，而隨著煤礦開采力度的逐漸加大，在煤礦開采工作的進(jìn)展中也會出現(xiàn)各種各樣的問題，例如冒頂、瓦斯超限、煤巖斷層等等問題，在諸多問題當(dāng)中，煤巖斷層問題無疑是影響最大的，而面對煤巖斷層問題我們要合理的采取應(yīng)對措施，盡力減小其對煤礦開采工作的阻礙，進(jìn)而順利的進(jìn)行煤礦開采工作。

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