恒源煤礦工作面過大斷層淺析

摘要：恒源煤礦486工作面揭露DF斷層，落差14.0m;Ⅱ634工作面揭露FⅡ634-16斷層，落差13.6m。兩個大斷層對工作面回采都帶來較大影響，造成工作面連續數月過斷層，出煤少，出矸多，煤質差，嚴重影響工作面出煤進度、礦井效益。如何避免較大斷層對工作面回采的影響，應該從工作面內避免出現較大斷層考慮。

關鍵詞：大斷層? 等高線? 高差

一、工作面概況

486工作面設計為傾斜長壁式綜采工作面，傾斜長775m，走向寬117～185m，風巷長1306m，機巷及上提機巷長778m，位于48采區右翼上部，東部為礦界保護煤柱，南部為-150回采上限防水煤柱，西部為落差0～20m的DF1斷層和回采結束的483工作面，北部為48采區回風、軌道及運輸上山三條巷道。

Ⅱ634工作面設計為走向長壁式綜采工作面，工作面走向長1648～1664m（至收作線），傾斜寬173m，位于我礦Ⅱ63采區中部，東部為Ⅱ63采區回風、軌道及運輸上山三條巷道，南部為Ⅱ633工作面;西部切眼外側為孟1斷層保護煤柱線;北部為尚未布置采掘工程的Ⅱ635工作面。

二、實施背景

恒源煤礦486工作面、Ⅱ634工作面回采過程中，都揭露較大斷層，對工作面回采影響較大。486工作面從切眼開始揭露DF2斷層，揭露時斷層落差0.5m，隨著工作面推進斷層落差逐漸增大，回采通過外段切眼后，斷層落差達到最大值，落差最大14m，隨后斷層落差逐漸減小，造成工作面約三分之一破矸，大范圍全巖，對工作面回采影響較大，嚴重影響工作面的回采進度以及工作面的煤質。Ⅱ634工作面在風巷F18點前29.1m，機巷J25點前33.6m揭露FⅡ634-16（H=13.6m）斷層，揭露時斷層落差H=0.8m，斷層落差逐漸增大至13.6m后逐漸減小至2.5m與FⅡ634-5（H=2.5m）為同一斷層，斷層最大造成工作面約50架破矸，40架全巖，工作面內影響范圍281.6m，給工作面回采帶來較大困難。

三、實施方案

大斷層對486工作面、Ⅱ634工作面回采都帶來較大影響，造成工作面連續數月過斷層，出煤少，出矸多，煤質差，嚴重影響工作面出煤進度、礦井效益。如何避免較大斷層對工作面回采的影響，應該從工作面內避免出現較大斷層考慮。

工作面布置時，避免工作面內出現較大的斷層，應做好以下幾個方面：

1、工作面布置后，兩巷應同時開始掘進，以便于在相同位置處巷道揭露的地質情況及時進行對比。如地質情況顯示面內可能出現較大斷層時，應及時進行鉆探、巷探，以查明斷層情況及影響范圍，必要時進行工作面改造。

2、多工作面同時布置，如有工作面進行改造，轉移至備用工作面掘進，以滿足工作面接替要求。

3、工作面兩巷掘進過程中，及時對兩巷高差進行分析，兩巷任意30m對應位置范圍內，高差增、降幅超過3m且高差持續增大、降低時，應認為面內可能存在3m以上斷層，且斷層落差持續增大。任意50m對應位置范圍內，兩巷高差增、降幅超過5m且持續增大時，應認為面內可能存在5m以上斷層，高差持續增大或減小，則斷層落差持續增大或減小。

486工作面風巷掘進揭露F486-2（H=1.0m）斷層，兩巷高差14.1m，繼續掘進30m時，兩巷高差9.4m，高差降幅4.7m，應認為F486-2（H=1.0m）斷層落差在面內持續增大，此處斷層落差可能增大至4.7m，繼續掘進50m時，兩巷高差9.0m，高差降幅5.1m，應認為F486-2（H=1.0m）斷層落差在此處可能增大至5.1m，隨著兩巷的掘進，兩巷高差持續減小為0m時，高差降幅14.1m，應認為在此處可能存在14.1m的斷層。

Ⅱ634工作面機巷掘揭露FⅡ634-5（H=2.5m）斷層，兩巷高差30.6m，繼續掘進30m時，兩巷高差39.2m，高差增幅8.6m，應認為FⅡ634-5（H=2.5m）斷層落差在面內持續增大，此處斷層落差可能增大至8.6m，繼續掘進50m時，兩巷高差45.5m，高差增幅14.9m，應認為FⅡ634-5（H=2.5m）斷層落差在此處可能增大至14.9m，隨著兩巷的掘進，高差在逐漸減小，應認為斷層落差在逐漸減小。

Ⅱ634、486工作面除上述位置外，兩巷任意30m對應位置范圍內高差增（降）幅均未超過3m，任意50m對應位置范圍內高差增（降）幅均未超過5m。

4、根據煤層賦存地質特征，煤層在一定范圍內，除受向斜、褶曲、斷層等地質構造影響外，煤層傾角較穩定，不會出現較大變化，等高線呈現比較規律的曲線。

兩巷掘進過程中，以實際揭露的左右幫傾角為準，向面內延展50m，繪制煤層底板等高線，根據繪制的煤層底板等高線判斷煤層傾角變化情況，如煤層傾角急劇增大或減小、起伏變化較大時，則工作面內可能隱伏較大斷層。

486工作面風巷揭露F486-2（H=1.0m）斷層后，煤層底板等高線彎曲弧度變化較大且反復折彎，煤層傾角起伏變化較大，可能存在較大斷層影響;Ⅱ634工作面機巷揭露FⅡ634-5（H=2.5m）斷層后，煤層底板等高線趨于密集，煤層傾角急劇增大，可能存在沿等高線走向的較大斷層。

5、工作面兩巷掘進布置時，對工作面內可能存在較大斷層處，可結合三維地震切面分析，Ⅱ634、486工作面在揭露FⅡ634-16（H=13.6m）、DF2（H=14.0m）斷層處均存在三維地震解釋斷層。

通過以上分析，工作面內可能存在較大斷層時，應及時進行鉆探，如煤層起伏變化，不適宜鉆探時，可進行巷探，以探明斷層落差及影響范圍，斷層落差及影響范圍較大，嚴重影響工作面回采及煤質時，應及時對工作面進行改造。

四、效果分析

1、可以及時的發現工作面內存在的隱伏較大斷層，及時對工作面進行改造，防止工作面形成后，在回采過程中揭露較大斷層。

2、有效的減少工作面內存在的較大斷層，可減少工作面的回采難度，提高煤質，為工作面的安全生產打下基礎。

3、該方法對煤質、產量、安全、礦井效益都有較大提高，具有較高的推廣應用價值。

五、結束語

上述方法可以減少工作面內存在影響回采的較大斷層，提高礦井產量、工作面煤質以及礦井效益，降低工作面回采難度，為避免工作面內存在隱伏較大斷層提供一種參考。

作者簡介：郝李磊，1985年7月，男，漢，安徽省壽縣人，安徽理工大學采礦工程專業，本科學歷，工程師。