回采巷道斷層識(shí)別及處理研究

劉輝

（冀中能源股份有限公司葛泉礦技術(shù)科，河北 邢臺(tái) 054000）

一、斷層識(shí)別

回采巷道布置在煤層當(dāng)中，巷道掘進(jìn)過(guò)程中揭露斷層，斷層破壞了煤層的連續(xù)性，將煤層斷開(kāi)，甚至斷失，使巷道不能直接延伸至斷層另一盤(pán)煤層中。斷層的正確識(shí)別是巷道前進(jìn)坡度及方位確定的基礎(chǔ)，因此，斷層的產(chǎn)狀的識(shí)別顯得尤為重要。斷層的產(chǎn)狀有走向、傾角、落差，走向可近似采用斷煤交線的走向，傾角可近似采用巷幫揭露斷層面的傾角。斷層正逆及落差識(shí)別一般有以下兩種方法。

（一）直接識(shí)別

若斷層的落差小于煤層厚度，巷道揭露斷層延伸至斷層另一盤(pán)后，能直接看到另一盤(pán)煤層的位置，斷層正逆可根據(jù)兩盤(pán)層位關(guān)系斷定，落差可直接測(cè)量斷層兩盤(pán)煤層高差。

（二）鉆探識(shí)別

若斷層落差大于煤層厚度，巷道進(jìn)入斷層另一盤(pán)后也沒(méi)有揭露標(biāo)志層，就需要進(jìn)行鉆探識(shí)別。通常情況，正斷層的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆斷層數(shù)量，即斷層為正斷層的概率很大，所以我們假定斷層為正。若在巷道進(jìn)入的另一盤(pán)為下盤(pán)，我們?cè)谙卤P(pán)的合適位置向上打鉆，來(lái)尋找下盤(pán)的煤層（見(jiàn)圖1），若為上盤(pán)，我們?cè)谏媳P(pán)的合適位置向下打鉆，來(lái)尋找上盤(pán)的煤層，根據(jù)打鉆的傾角、長(zhǎng)度來(lái)判斷斷層的落差。若鉆探不到煤層位置，則考慮是否為逆斷層，進(jìn)行反方向打鉆，驗(yàn)證并判斷落差。

二、巷道過(guò)斷層方案

斷層產(chǎn)狀正確識(shí)別后，進(jìn)行巷道掘進(jìn)方案的制定，回采巷道過(guò)斷層方案決定著尋找斷失煤層是否順利，巷道后期使用是否方便以及回采工作面的煤層狀態(tài)，因此在制定過(guò)斷層方案時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素。

（一）常用處理方案

過(guò)斷層處理方案一般遵循巖巷工程量小、方便排水、運(yùn)輸以及對(duì)采煤工作面影響小的原則。

若斷層落差大，影響回采工作面煤層范圍大，則考慮巷道進(jìn)行變線或施工補(bǔ)巷將斷層甩開(kāi)。

斷層落差不大時(shí)，一般情況下巷道進(jìn)行過(guò)斷層施工。原則上，若遇前上斷層則進(jìn)行上山施工尋找斷失煤層，若遇前下斷層，則下山施工尋找斷失煤層。而在實(shí)際施工過(guò)程中，考慮巷道的排水、以及運(yùn)輸順利，通常情況下，減少反坡施工的情況，即若巷道原本沿煤層上山施工，遇到前下段層后若平巷施工能尋到斷失煤層且?guī)r巷工程量不大，則進(jìn)行平巷施工，相對(duì)于下山施工有利于巷道排水以及運(yùn)輸。

（二）施工位置的選擇

回采巷道揭露斷層，斷層延伸到采煤工作面中，一定會(huì)對(duì)采煤工作面將來(lái)回采造成影響，從回采角度講，巷道過(guò)斷層上山或下山施工的位置會(huì)影響回采工作面斷層影響的范圍，巷道非面幫首先揭露斷層，而后面幫揭露斷層，斷層沿走向深入采煤工作面中，巷道過(guò)斷層可以在非面幫揭露斷層，識(shí)別完斷層產(chǎn)狀后即可提前起坡上山掘進(jìn)尋找斷失煤層，也可以在識(shí)別完斷層產(chǎn)狀后，在面幫也揭露斷層后再起坡上山掘進(jìn)尋找斷失煤層。在采煤工作面回采中將造成兩種情況,巷道1、2，在面幫揭露斷層前，A（巖巷）的面積要大于B（巖巷）的面積，并且巷道1的方案工作面坡度變化較大，會(huì)影響工作面煤炭運(yùn)輸以及支架的支護(hù)狀態(tài)，因此巷道2的方案略優(yōu)于巷道1方案，因此，在巷道面幫揭露斷層以后進(jìn)行上山、或下山施工尋找斷失煤層的方案為優(yōu)。

三、巷道過(guò)斷層施工及頂幫支護(hù)

斷層形成過(guò)程中，煤巖層沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)滑動(dòng)，造成斷層附近煤巖層破碎，失去原有的完整性，巷道過(guò)斷層時(shí)圍巖的力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于正常掘進(jìn)圍巖強(qiáng)度。因此巷道過(guò)斷層施工較正常狀態(tài)施工更為困難。

過(guò)斷層掘進(jìn)時(shí)，及時(shí)縮小循環(huán)進(jìn)尺，一排一錨，炮掘施工做到多打眼、少裝藥、放小炮，必要時(shí)采用風(fēng)鎬輔助巷道成型，減少破壞圍巖程度，同時(shí)做好臨時(shí)支護(hù)的使用，杜絕空頂作業(yè)。巷道錨網(wǎng)支護(hù)也要縮小錨桿的間排距，將破碎頂板錨桿成一個(gè)整體，同時(shí)加密錨索的布置，錨索應(yīng)選用長(zhǎng)度大于斷層落差的錨索。若頂板淋水較大、頂板粘結(jié)性差，錨桿主動(dòng)支護(hù)效果較差，可增加單體配π型鋼或工字鋼棚子等架棚支護(hù)增加巷道支護(hù)強(qiáng)度。

四、結(jié)語(yǔ)

煤礦回采巷道揭露斷層，斷層的識(shí)別以及過(guò)斷層方案的制定對(duì)巷道安全掘進(jìn)施工以及采煤工作面順利回采甚至對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)、產(chǎn)量、效率有著重要的影響，通常采用多種識(shí)別方法進(jìn)行相互佐證，確保斷層產(chǎn)狀識(shí)別的準(zhǔn)確性。因斷層對(duì)巷道圍巖的破壞，巷道過(guò)斷層過(guò)程中應(yīng)施工安全管理以及頂幫的支護(hù)，確保安全生產(chǎn)杜絕頂板事故。