莱芜熠能矿业有限公司 山东莱芜 271100
摘要：本文认真分析了熠能井田构造特征，井田受中部向斜构造的影响，断层在部分地区有着明显特征和规律性。应用这一规律，对矿井其它采区进行预测，实现工作面合理布局，具有实质性的指导意义。并且本文提出了掘进施工中遇断层时的解决措施。
关键词：构造规律 过断层 措施
熠能井田，共有24个拐点圈定,开采上限标高+140m，下限标高-550m。井田南北长约2950m、东西平均宽约1600m左右，面积4.5418Km2。矿井南部以14、15号拐点联线为界与华鑫煤矿为邻；西南部以17、18、19、20、21号拐点联线为界与利民煤矿为邻。
1.井田地质构造特征
本区地层属华北地层区鲁中地层分区莱芜地层小区，基底太古代花岗片麻岩、角闪片岩广泛出露形成本区主要山岭，山岭两侧则分布寒武纪和奥陶纪地层。莱芜煤田位于大汶河向斜（泰莱向斜）之南翼，是鲁中隆起的凹陷部分。熠能井田位于莱芜煤田的西南部，含煤地层为华北型石炭～二叠系，煤系基底为中奥陶统石灰岩，煤系上覆盖层为第四系松散沉积物及古近系红色砂、泥岩。地层系统自上而下分别为第四系、古近系、二叠系、石炭系和奥陶系。
井田总体为一个形态不太完整的不对称仰复式向斜构造(槲林向斜或称八里沟向斜)。南与莲花山背斜相邻，北基本上是以大汶河为界与泰山背斜相毗邻。向斜南翼地层保存较完整，北翼下古生界地层缺失，仅有中奥陶统石灰岩局部出露地表。向斜轴向NEE～SWW，呈圆弧扇形向东北张开的簸箕状，地层产状变化较大，南翼地层走向310～320°，倾向40～50°倾角10～45°，平均25°；北翼地层走向由近SN走向转NNE～SSW走向。总体倾向E，倾角10～40°，平均22°左右。向斜轴部倾伏角较小，远离轴部倾伏角较大。南翼比北翼倾角大，沿倾斜方向局部变化比较大，形成了比较宽缓的次级褶曲带。
2.井田断裂构造发育规律
经实际揭露，井田内共发育落差大于5m的断层19条，平均每平方千米4.2条，累计断层走向长度约10300m，平均每平方千米断层走向长度2200m。按落差分：落差≥50m的1条、30m≤落差＜50m的1条、20m≤落差＜30m的1条、10m≤落差＜20m的6条、5m≤落差＜10m的10条。按走向分：走向近SN的2条、走向NW的9条、走向NE的5条、走向近EW的3条。按性质分：正断层18条、逆断层仅1条。井田内落差小于5m的断层比较密集，巷道平均每掘进30～50m就会揭露一条小断层，据统计，一般落差小于3m的断层其延展长度在30～200m左右，落差3～5m 的断层其延展长度在100～300m，而落差大于5m的断层其延展长度均在200m以上。
由以上对区域及井田地质构造分析可知，由于受向斜构造的应力控制影响，井田内断层所形成的规律是较明显的，是有规律可循的，井田内的断层主要表现为高角度正断层，逆断层较少，断层走向多以NW或NE向断层为主，小断层发育密集，有时成组出现，呈阶梯状组合，有时互相切割（各断层产状要素及查明控制程度详见表1-1）。
但是在局部地区也存在一些无明显规律。在构造形成时应力分布显然是不均的。通过井巷工程实际揭露证明，尤为明显的是，在较大断层两侧或断层尖灭、交叉地带，以及向斜构造的翼部地带，受力可能比较集中，往往发育次级伴生小断层或较密的伴生节理，断层犹为发育。距向斜轴越远发育程度明显减弱。在大断层尖灭地带，小断层则呈放射状分布。在向斜轴的翼部地带，小断层分布也比较均匀而密集，断层走向且与褶曲轴呈斜交。
图1-1 熠能煤矿构造纲要图
3.井田构造对矿井开采的影响
井田范围内地质构造较发育，对工作面的布置和开采影响较大。由于向斜构造的存在，在采区布置上存在很大麻烦，把采区上下山布置在向斜轴的轴部较为合理，但随之而来的是地应力较大，不利于巷道支护安全。如果将上下山布置在别处，对采面布置就会存在较大影响。特别是巷道掘进过程中频繁转弯，同时由于煤层倾角变化较大，局部地段可超过40°，给工作面的回采组织工作增加了难度。
4.掘进过断层方法及措施
通过多年来井田范围内揭露断层发现，落差大于1m的断层一般延展长度在120m左右，所以掘进工作面周边工程实际控制的断层，对掘进工作有较好指导作用，所以地测科要及时根据周边工作面揭露断层的情况对现掘工作面进行预测预报，应预判其产状要素，及其性质。对于性质不同的断层制定相应的方案和措施。对于一些较大的断层，要即及时通过物探手段，进行探明，提前编制过断层的技术措施，是保证安全过断层的前提。
见断层后地测科要及时对现场进行指导，根据煤层拖动方向，断层产状要素进行分析，准确判断断层断失方向。事前做好过断层的各项工作，才能保证在过断层期间的支护质量。
过断层时，加强顶板支护管理是过断层的必要手段，合理的运用支护技术，不仅能够保证施工人员的安全，还能利用支护技术保证施工顺利进行。过断层时总的支护方式有超前支护，注浆加固，永久支护等。
结论?
通过多年井巷工程实际揭露，熠能井田断层的发育规律已经充分证明。同时，应用这一规律，对矿井其它采区的构造进行预测，实现工作面合理布局，具有实质性的指导意义。?总之，井下掘进巷道在过断层时的主要问题是顶板管理，加强顶板管理防治冒顶是过断层的关键。因此井巷在过断层时，一定要采取合适的过断层措施，并加强人员的管理。
参考文献:
[1]刘书锋,高继雷,乔增宝,等山东莱芜煤田潘西煤矿深部煤层特征及赋煤规律浅析[J].山东国土资源,2013,29(7):38-41.
[2]陈松.煤矿掘进工作面过断层安全施工研究.中外企业家，2012（5）：109-110.
论文作者:亓民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/26
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