山西宁武大运华盛南沟煤业有限公司 山西宁武 036700
摘要：厚煤层地区由于开采技术原因，往往要采用分层开采技术，由于再生底板作用，导致下分层煤层掘进巷道遇到过大断层与普通煤矿过大断层要采取不同的技术，文章以实际工作中遇到的例子为例，总结了下分层煤巷掘进过大断层的技术。
关键词：煤巷掘进；大断层；方法；技术
在煤巷掘进过程中会遇到下分层煤巷掘进过大断层的现象，这对煤巷掘进工作的顺利进行来说造成了很大的影响。而后退挑顶与后退卧底过断层方法的出现可以有效的解决了大断层的情况。煤层在断层的影响下，其连续性遭到破坏，进一步增 加了采掘空间矿山的压力，增加了沿煤巷道掘进施工的难度，因此对煤巷道下分层掘进过断层方法进行探讨具有重要的现实意义。
1 断层对掘进施工的影响
断层是由于地壳岩层因受力达到一定的强度发生破裂，并沿破裂面有明显相对位移的构造。煤岩层产生断层的区域是地质应力作用强烈的地方，对煤岩层的完整性破坏很大，断层带一般具有导水性，且容易集聚瓦斯，并且断层带岩层破碎等等原因极易造成事故，这些都严重制约着煤矿安全生产。
1.1 支护困难
沿煤巷道掘进工作面遇到断层，沿掘进方向进一步导致煤层上移，必须以上山角度追煤掘进对掘进工作面进行处理；对于锚杆来说，将巷道顶板悬吊在上部稳定岩层上，这是其重要的支护作用之一，通过支护进一步增强岩层的稳定性。而上山追煤施工直到见到煤后，锚杆顶部处于煤 体内或直接顶板内，锚杆因煤体松软或直接顶板破碎，进而在一定程度上造成其失去悬吊作用。
1.2 影响施工进度及安全
断层沿着掘进施工方向容 易导致煤层出现下移，因此，在施工过程中，以下山角度破岩施工追煤掘进，以下山角度对巷道进行掘进时，使得巷道底部容易积 水，并且积水紧跟迎头，导致底部容易钻孔进水，若采用放炮方式，必然会增加了爆破装药的难度，容易损坏炸药卷，降低了爆破效果，进一步影响施工的进度。
2过大断层的方法
2.1后退挑顶法
在开展煤巷掘进工作时，可以沿着煤巷掘进施工方向将煤炭断层进行上移，之后再采取后退挑顶法过断层进行煤巷掘进，保证煤巷掘进工作可以顺利进行下去。当煤炭的挑顶掘进到断层面时，可以将巷道顶部转移到断层面的下盘煤层顶板中，为接下来所开展的煤炭挖掘工作提供良好的保障。当煤炭继续挖掘过程中，可以将锚杆支护应用在煤炭的顶板层中，提升整个锚杆的支护效果。
2.2后退卧底法
煤巷掘进过程中，可以将煤层向下移动，之后再通过后退卧底法过断层进行挖掘。当煤炭层卧底掘至到断层面时，可以将巷道的顶部转移到煤层顶板中，对其开展持续挖掘工作。对于锚杆来说，可以加强对上煤层顶板的应用，以此来提升顶板的支护效果。
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2.3直接切割法
对于断层来说的，当断层上盘顶板的表面岩石过于稀松时，那么很难保留住其中的碎石，因此，可以通过掘进机将岩石板进行切割，之后在对已经切割完成的石板进行锚网支护，避免煤炭在挖掘过程中出现的顶板破碎现象发生。这种切割方法还在一定程度上减少了掘进机后退卧底增加自身下山坡度造成的掘进困难程度，为掘进机的安全、稳定运行提供了良好的保障。当掘进机下山难度逐渐增加之后，煤炭断层就会出现上盘岩层起坡的现象发生。要想保障掘进机可以在当前的背景下稳定运行下去，可以通过断层法对岩石板进行控制，在岩石板的周围铺设双层塑料网，形成全新的网兜，只有这样才能保证岩石板的切割工作可以顺利进行下去。
2.4台阶施工方法
对于高度在2至4m煤炭断层来说，在对其掘进时，煤厚度会达到1.3至3.3m，要想提升煤炭挖掘工作质量与效率可以通过台阶施工法进行施工操作，其中上半部分采用炮掘锚网支护，断层的超前长度为2至3m，巷道高度为2.5m，在对其时间掘进过程中可以将整个巷道坡度进行合理控制，保证掘进机可以进人其中进行施工。如果巷道的高度较大，那么在对其进行上下台阶施工时，可以通过从上到下支护形式进行施工，减轻施工难度，提升巷道的支护效果，提升煤炭挖掘工作质量与效率。另外，在下盘顶板与断层面之间的三角区煤体来说，可以通过铺设菱形金属网和锚索连锁槽钢加强支护的形式预留顶板施工，为接下来所开展的各项工作任务提供良好的保障。
3施工及支护方法
3.1施工方法
过断层期间，若采用综掘（镐掘）掘进；若出现顶板岩性较破碎、煤体松软、易片、易冒或淋水加大等情况时，先割顶部，将顶部支护可靠后，再进行下部施工；若顶板抽冒严重，必须提前施工密集撞楔，并采用人工刷掘顶部，将顶部支护可靠后，再用综掘机进行下部施工；过断层期间顶板破碎时炮头截割按照先上后下的施工顺序。
3.2巷道断层支护方法
3.2.1钢棚支护法
采用架工字钢棚或锚喷的方法过断层一般是断层落差较大，并且，其他的过断层方法都不适用。架工字钢棚支护与锚杆超前支护总是要相互配合使用，这样达到的效果会更好，使用架工字钢棚支护时，可能是在暴露断层之后，顶板碎裂、水量过多、严重塌落等原因。锚杆通常都是由特殊的工艺制作，超前锚杆最有效地使用位置是固定的，最好是打在外侧，使用间距和角度都是确定的。
3.2.2巷道支护之锚索加固法
为了控制围岩的压力，更有效的降低巷道片帮的可能性，应采用锚索加固法。当断层平行与巷道或断层位于片帮之内，出现这种情况可能会造成增大围岩的压力，片帮会加重，加大了支护难度，可以将锚杆连在一起形成一个网状，而断层侧巷帮中部则是采用锚索加强支护。锚索长度一般在四米左右，影响锚索的主要因素是断层在巷帮的形状，锚索排距在两米左右。
4安全技术要求
施工单位必须严格按照地测部门给定的中线进行施工；规范使用临时支护，严禁空顶作业；坚持敲帮问顶制度，并贯穿每项工作的各个环节中。每次进入工作面前，班组长必须对工作面顶、帮安全情况进行一次全面检查，确认安全时其他人员方可入内。支设临时支护前，都必须由有经验的工人站在支护完好地点，用长柄（长度不小于2.5m）工具找尽帮顶的危岩、活矸。找顶工作至少两人配合操作，一人找顶，一人监护，并在找顶前清理好退路，保证后路畅通；找顶坚持由外向里、由顶到帮逐段进行；发现有掉顶、片帮危险时要及时通知人员撤离，待帮、顶稳定后方可继续作业；架棚支护，腰帮背顶必须充满接实，空帮空顶处采用半圆木等充填严实；当出现顶板压力增大、淋水等特殊情况及时采用补打信号柱等加强支护。
5注意事项
5.1要浅打眼,多打眼，少装药，放小炮，或用手镐挖掘的方法，尽量避免震动围岩或因放炮引起冒顶。及时进行支护，尽量缩短顶板暴露时间和减少暴露面积。若压力增大，则应及时采取适合现场情况的特殊支护。
5.2井下人员必须熟悉突水预兆：两帮压力显著增大，底鼓或产生裂隙，发生涌水，巷帮挂汗挂红，淋水加大，空气变冷，产生雾气，水色变混，水味发涩有异味，打钻时有钻孔出水并有卡钻现象等等。如出现以上突水预兆时，应立即查明原因，并向调度室汇报，情况紧急时立即按避灾路线撤出人员。
5.3施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂缝带、岩性突变带出露的时间。一旦发现异常要及时处理，防患于未然。
5.4如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用手镐方法掘进。
结论
通过上述分析，在地质构造复杂的煤巷下分层掘进，并且存在大断层时，掘进速度及施工安全受到严重的影响。通过采用后退挑顶法过断层，通过锚杆悬吊能使巷道顶板岩层稳定于上部较坚硬的岩体上，充分发挥锚杆支护的悬吊作用，确保岩层的稳定性，支护效果非常理想。因此，煤巷掘进过大断层的两种施工方法具有安全、快速、高效的效果，并可取得良好的经济效益和社会效益。
论文作者:刘洪良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/28
标签：断层论文; 顶板论文; 巷道论文; 岩层论文; 煤层论文; 方法论文; 煤炭论文; 《防护工程》2018年第22期论文;