关键词：煤矿；断层施工；安全防护
引言：在煤矿开采的过程中，受到地形条件、周边环境、工作人员施工能力等多种因素的影响，矿区岩层承担着巨大的重力，内部缺乏相应的支撑物质，岩层组织结构遭到严重的破坏，发生岩层裂缝、碎石掉落等现象，随着时间的推移，细小的岩层裂缝不断扩大，久而久之岩层裂缝会相互连接，形成断层面，在一定程度上加大煤矿开采的工作难度。想要安全渡过断层面，煤矿企业应深入分析断层面产生的根本原因，建立完善的煤矿开采制度，并且采取多方可行有效措施，确保煤矿开采工作人员的人身安全，从而确保煤矿开采工作能够顺利进行[1]。
一、断层预测技术
在煤矿开采的过程中，采用先进的地质勘测仪器和地质勘测方法，(不清楚不具体)提前预测掘进巷道存在的断层面，能够预防工作人员工作时因突遇断层面，未能及时采取相应的应急措施而给自身带来人身伤害，断层面勘测方法众多，不同的勘测方式适合不同的地质条件，煤矿开采人员应依据巷道掘进技术、矿区地质条件、勘测基础设施，合理选择断层勘测方式。工作人员在采取观察法进行断层勘测时，观察掘进巷道标志性地质结构、煤矿所处区域、巷道顶部特征、巷道裂缝状态等各项基本情况，通过对比评估巷道两侧以及前方的煤矿岩层，预测断层大致方位、断层性质、断层范围。工作人员在采取作图分析法进行断层勘测时，翻阅矿区地质材料，采用先进的仪器勘测矿区地质条件(不清楚不具体)，运用现代化信息技术，对矿区、巷道各项数据信息进行归纳整理，采取数据统计的方式，制作矿区巷道剖面图，科学预测断层区域，评估断层范围。
二、安全过断层技术
（一）科学制定过断层方案
煤矿掘进工作人员应依据断层地质勘测结果，结合现有基础设施、巷道底部和顶部岩层性质、施工技术水平，科学制定过断层的方案，依据断层区域范围选择恰当的过断层方法，过断层的过程中，可能会遇到一些突发事件，工作人员应及时采取相应的应急措施，如断层存在硬度较高的裸露岩石，阻碍巷道掘进，工作人员使用专业的切割机器，使得岩石能够脱落下来，确保巷道掘进工作顺利进行[2]。（切割机不能用于井下作业）受到巷道空气环境、切割机器使用注意事项、施工人员身体机能等多种因素的影响，综掘机不能长时间处于运行状态，综掘机在行驶的过程中，若是遇到坚硬的岩石，会给综掘机带来一定的安全隐患，在利用切割机器切割坚硬的岩石时，做好机器固定工作，降低切割机器的震动幅度，预防切割机器因高速旋转而造成齿轮磨损，确保切割机器能够正常运行，从而加快过断层的速度。
（二）过小断层技术
顶部和底部之间差距小于5米的断层被称之为小断层，在巷道掘进工作过程中，会提前制定过小断层的方案，但是在巷道回采的过程中，存在着较多的小断层，不仅加大煤矿回采工作难度系数，还为工作人员带来一定的安全隐患，工作人员应依据对小断层各项基本特性的了解，依据现有的基础设施，合理制定过小断层面的方案，（掘进不存在回采一说）确保过断层面的安全性。工作人员在采取后退挑定法过断层时，应依据仪器检测数据，制作巷道地质剖面图，分析岩层裂缝影响范围，因为断层导致煤矿岩层移动，工作人员依据煤矿岩层移动方向制定相应的巷道掘进方案，如煤矿岩层向上方移动时，巷道的顶部区域正好位于断层区域煤矿岩层底部，工作人员用锚杆支护巷道顶部，使得煤矿岩层获得强有力的物质支撑，确保巷道掘进工作顺利进行。当岩层裂缝扩大导致煤矿岩层向下方移动时，巷道的顶部区域正好位于断层区域上盘煤矿岩层的顶板，工作人员可以采取后退卧底法渡过断层面，依据现有支护基础设施，选择质量较高的支撑材料，支护巷道顶部区域，预防因煤矿岩层受力不均而导致巷道坍塌，确保巷道掘进工作顺利进行。
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（三）过大断层技术
与小断层相对比，大断层地质更为复杂，断层内部存在较多的碎石，致使断层面松软，容易诱发塌陷、冒顶等一系列安全事故，常规的挑定和卧底方式不能确保能够安全渡过断层面，当勘测到巷道掘进前方存在大断层时，技术人员依据对现有基础设施、注浆原材料、施工人员施工能力等各项基本情况的了解，合理制定过大断层的方案。大断层周围会存在小断层，工作人员可以采取先导硐然后注浆的方式渡过大断层，巷道断面范围较窄，其顶部以及底部区域岩层松动范围较小，先在小断层采取导硐技术，使得工作人员能够安全渡过断层的岩石破碎区域，然后在巷道内部2米左右的间距，按照巷道掘进方案，在原定巷道周围1.5米的间距进行钻孔工作，钻孔深度应为岩层加固拱长度的三分之一。依据对大断层涉及区域范围勘测结果，在距离大断层面10米足有的距离，(数据不准确不要用)停止巷道掘进工作，并且铺设阻止混凝土流动的止浆垫，向钻孔内部注入混凝土浆液，等混凝土完全凝固后，采取相应的检查措施，确保巷道支撑的稳定性，然后再进行正常的巷道掘进工作，在一定程度上能够提高过断层的安全性。
三、过断层支护安全措施
（一）加强支护基础设施建设力度
巷道支护基础设施是确保安全渡过断层面的硬件设施，其质量的高低直接影响巷道掘进工作的安全性，煤矿企业应加强巷道掘进支护基础设施的建设力度，加大支护基础设施资金投入，购买质量较高的支护原材料[3]。在过小断层面时，一般采取锚网支护措施，在巷道四周安装锚网，依据断层面涉及范围，合理设定锚杆间距，在巷道指定的区域，安装锚杆，确保巷道掘进工作顺利进行，当断层面的间距在5-15米时，巷道四周应铺设坚固的锚网，同时采取架棚支护措施，预防因断层面碎石脱落而给工作人员带来人身伤害，降低煤矿安全事故的发生几率。当断层面的顶部和底部区域间距超过30米时，增强锚杆密度，同时搭建托棚，并为工作人员配备相应的防护措施，确保工作人员的人身安全。在煤炭开采和运输的过程中，会产生一些有害气体，煤矿企业应加强通风管道基础设施建设力度，确保巷道空气流通，并且在巷道内部设置先进的空气质量检测仪器，当巷道有害气体超标时，及时暂停巷道掘进工作，等各项数据正常之后，在进行过断层面工作。
（二）建立完善的监督管理机制
煤矿企业应建立完善的监督管理机制，为每位一线工作人员划分岗位负责区域，当巷道支护措施建成之后，相关负责人员应依据煤矿企业制定的规章制度，结合自身以往的工作经验，合理判断巷道支护措施的稳定性，当支护措施达到标准之后，在进行过断层面工作，从而提高巷道掘进工作效率。工作人员的专业技能以及安全意识直接影响过断层的速度以及安全性，煤矿企业应加强对工作人员的培训力度，其培训内容应包含科学过断层技术、冒顶事故应急措施、综掘机使用注意事项、切割机器使用注意事项等多个方面，提高工作人员的专业技能以及安全意识，使得其在进行巷道掘进工作时能够严格按照煤矿企业制定的规章制度。
四、结束语
在巷道掘进的过程中，会遇到各式各样的断层，煤矿企业应加强矿区基础设施建设力度，为煤矿开采提供强有力的技术支持，工作人员用先进的仪器勘测掘进前方的断层面，采取现代化信息技术，进行数据统计，合理制定过断层面的方案，同时做好支护工作，煤矿企业为一线工作人员配备相应的保护措施，保证煤矿开采能够安全渡过断层面，确保煤矿开采工作能够顺利进行，促进企业长久稳定发展。
参考文献：
[1]张雨.韩家洼煤矿综放工作面过断层安全技术措施研究[J].能源与节能,2019,161(02):161-162.
[2]赵瑞平.煤矿掘进巷道过断层带施工加固技术应用研究[J].煤炭与化工,2014(11):123-124+127.
[3]贺朋帅,涂政.煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施研究[J].技术与市场,2019,26(02):123+125.
论文作者:王军明
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
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