煤巷掘进过断层方法王保庆

煤巷掘进过断层方法王保庆

王保庆

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司兴安煤矿地测大队黑龙江省鹤岗市154102

摘要：随着我国经济的大幅增长，能源消耗也在大幅增加，煤炭产业也因此得到了快速发展，与此同时，煤炭产业的快速发展促使煤炭开采业加大对煤炭的开采力度，以满足能源市场的旺盛需求。但是，煤炭的开采过程是一个充满了大量未知危险的过程，尤其是在挖掘煤巷遇到断层时，更是需要相关煤炭开采人员高度注意，想尽一切方法，克服断层给煤巷掘进过程带来的阻碍。

关键词：煤巷掘进；过断层；方法

1煤巷掘进过小断层方法

在煤炭掘进过程中往往会遇到断层，这些断层的形状有大有小，相比于较大的断层，那些较小的断层比较容易处理，所以相关煤炭开采人员可以从煤巷掘进过小断层的方法中汲取经验，从而更好的处理较大的断层。

1.1后退挑顶法

相关煤炭开采人员在进行煤巷掘进的过程中，常常会出现开采煤炭的巷道由于受到小断层的影响而不得不向上移动的现象，如果在实际煤炭开采过程中发生了这一现象，对于相关的煤炭开采人员来说，可以考虑使用后退挑顶法来对开采煤炭的巷道进行施工。后退挑顶法，指的就是当煤炭巷道挑顶的挖掘程度到达断层面时，相关煤炭开采人员使煤炭巷道顶部刚好与断层面下盘的煤层处于同一位置，通过此种煤炭开采方法，既可以有效保证断层不因煤炭开采而受到破坏，还可以保证煤炭开采不受断层影响而顺利开展。后退挑顶法的具体施工方法就是在煤巷掘进的过程中，相关煤炭开采人员通过使用锚杆将断层面附近的顶板支撑起来。这种后退挑顶法实施起来非常简单且效果显著，不但断层没有造成破坏，而且还保障了煤炭开采工作的正常进行。

1.2后退卧底法

后退卧底法在实施过程中与后退挑顶法的实施方法有一定的相似之处，但是后退卧底法的使用条件却与后退挑顶法有着很大区别。后退卧底法的使用条件是在煤巷的掘进过程中，所挖掘的煤层由于受到断层面的影响而不得不向下移动时，使用后退卧底法可以把煤炭巷道的顶部与断层上层的煤层处于同一位置。在后退卧底法的实施过程中，必须要使用锚杆，使其充分发挥支撑断层附近顶板的作用。在锚杆的支撑作用下，断层面由于受到一定的支撑力，所以不会在煤炭的开采过程中失去稳定性，从而保障了煤炭开采工作的正常进行与煤炭开采工作人员的人身安全。

2煤巷与断层夹角对巷道围岩产生的影响

地质工作伴随着煤矿的每个阶段，包括开发、使用至最后的废弃。依据相关调查，在所有煤矿发生的事故中，如瓦斯爆炸、突水等，都与矿井的地质工作有着重要的关系。有效的矿井地质工作的开展能够很大程度上预防或者减少矿井事故的发生，实现煤矿安全作业，提升灾难预防和施救能力，保证企业较高的经济收益和社会价值，准确的基础资料能够有效反映生产进程中所遇到的实际问题。在煤巷掘进过程中遇到断层，往往会给煤炭开采工作带来一定的阻碍和困难，所以，为了避免这种阻碍煤炭开采的因素，提高煤炭开采的工作效率，相关煤炭开采人员就必须对煤巷与断层夹角对巷道围岩产生的影响做出一定考虑。只有充分考虑了煤巷与断层夹角对巷道围岩产生的影响，才能更加顺利的进行煤炭开采工作。通过对大量的断层进行研究发现，断层破碎带的形状会对巷道围岩压力产生重大影响，这其中的原因主要与断层破碎带的组成有关。断层破碎带的主要组成要素就是泥岩和碎石块，在断层破碎带中，这两种物质占有很大的比重，其主要特点就是形状破碎且松散，基本不具有任何的完整性。在实际的煤炭巷道掘进过程中，这种易于破碎的断层破碎带是不可避免的，所以对于相关煤炭开采工作人员来说，必须要想尽办法来规避断层破碎带。对周边岩石施加垂直压力才是最大压力，采用这种施压方法充分减小断层破碎带对巷道围岩压力的影响作用。煤巷与断层夹角对巷道围岩产生的影响越小，对于断层进行支撑就会更加容易。总之，只有尽量减小煤巷与断层夹角对巷道围岩产生的影响，才能更加有效的使煤巷掘进避免断层。

3煤炭掘进过断层的具体施工方法

3.1直接割顶法

在煤炭巷道的掘进过程中，如果遇到了低于2m的断层，因断层破碎带具有大量的碎石且这些碎石处于断层的上盘顶板表面，使其非常容易发生破碎，这时就需要掘进机来帮助煤炭开采人员把这些大量的碎块状岩石直接截开，由于断层的顶板具有一定的稳定性，所以可以利用顶板的这一重要特点，将这些碎块状岩石完整的进行支护。采用直接割顶法对煤炭巷道进行施工，可以完全避免这些碎块状岩石的掉落，且通过使用此方法，确保了煤炭巷道在掘进过程中，掘进机可以顺利的完成掘进工作，从而有效解决由于断层影响而在陡坡施工出现掘进工作困难的现象。由于使用直接割顶法，降低了煤炭开采的成本，减轻了施工强度。特别需要注意的是，一些煤炭巷道需要在向下坡度较大的情况下进行煤巷掘进，这时就必须考虑采用直接割顶法，但是采用直接割顶法切割岩石容易造成煤层散落的现象，因此，在下坡条件下进行直接割顶法的施工时，必须对切割岩石后的围岩进行固定处理，才能保证煤巷掘进安全高效的进行。

3.2起坡卧底、顶煤放炮法

在煤炭巷道的掘进过程中，有可能会遇到巷道高度小于1m的情况。当这种情况发生时，会造成掘进机难以入内的现象，使掘进机进不去，煤炭开采工作也难以顺利开展。在面对这种情况时，应采用起坡卧底、顶煤放炮的方法。当掘进机难以进入巷道时，将巷道的高度进行一定程度的调整，保留下盘顶板与断层间三角区域的煤炭，使掘进机能够有效开展掘进工作。这时掘进机的运行方向与断层倾斜面的方向相反，通过这种方式，可以充分将断层进行固定。

3.3台阶施工法

台阶施工法的运用条件是断层高度在2~4m时，由于断层高度过高、断层破碎带的碎石容易被震落，很难使用放炮震动的方法将顶层煤炭震落下来，容易造成事故，所以必须采用台阶施工的方法来进行煤巷掘进。台阶施工法的具体实施方法简单来讲就是，像台阶的方式来对煤炭巷道进行施工。需要注意的是，由于台阶施工法特殊的实施条件，巷道建设完成以后将产生巨大的高度差，这就要求相关煤炭开采人员在进行台阶施工法过程中，必须严格按照相关要求将整个巷道从上到下进行一定的支护工作，否则在完成台阶施工法后，支护工作将难以进行。

4巷道断层支护方法

4.1帮部锚索加固法

岩石巷道帮部锚索钻机是煤矿上常用的煤矿支护设备，在巷道断层支护中得到了广泛的应用，并取得了良好的成绩。当断层与巷道处于平行状态时，巷道的另一侧会增加围岩的压力，导致围岩出现严重的片帮现象，支护工作不能顺利进行下去。要想从根本上解决这一问题，就可以通过锚杆梯形梁联锁的形式进行巷道支护，增强巷道的承载能力，提升煤炭开采工作质量与效率。如果锚索长度在4m左右时，锚杆的距离就会在2m左右，通过帮部锚索加固法可以有效的控制岩石压力，提升煤炭挖掘工作质量与效率。

4.2超前锚杆架工字钢棚支护法

当断层与巷道之间差距较大时，可以采用超前锚杆架工字钢棚支护法进行操作。如果断层顶板破碎，淋水面积扩大，不能正常大锚杆时，可以将锚杆替换成22×2400mm的左旋无纵螺纹钢制作，将锚杆工字放置整个断层的外侧，并将其间距控制在200mm左右，夹角为20°，保证煤巷掘进过断层工作可以顺利进行下去。

结论

在对断层煤巷掘进过程中需要在增断层和巷道夹角速度，保证实际掘进过程中可以较少对巷道的影响，提升巷道顶板的支撑能力，为巷道的支护与维护工作提供良好的保障；在小断层巷道中，可以采用后退卧底的形式对煤巷进行挖掘。另外，在对煤炭断层掘进过程中，还应该了解煤炭断层地质情况，并采用灵活的断层方法进行掘进，这样可以有效的减少掘进工程量，提升出煤率。

参考文献：

[1]许瑞文.井下掘进工作面遇断层的判断与处理[J].江西煤炭科技，2017（02）：137-139.

[2]张飞.煤巷过断层破碎带支护工艺优化设计[J].江西煤炭科技，2017（03）：50-52.

[3]张泽.煤巷掘进安全过断层构造带技术研究与应用[J].山西焦煤科技，2017，41（06）：43-46.