（筠连川煤芙蓉新维煤业有限公司 四川 宜宾 645250）
【摘 要】煤矿井下采掘中，工作面过断层采矿难度大，危险性较高，必须采用合理的方法与技术，才能提升采矿的安全性，降低事故发生率。本文先对矿井下断层的成因及影响进行了分析，然后，重点探讨了矿井采掘工作面过断层技术，希冀能为矿井采掘提供一定参考。
【关键词】矿井采掘；井下采煤；采掘工作面；过断层技术
矿井采掘都是在地下进行作业的，在矿井采掘过程中，经常会遇到断层等地质状况，这不仅增加了采掘的难度，也容易发生危险事故。在矿井采掘中，如何安全通过断层进行高效生产，是一个值得重点研究的问题。
一、煤矿井下断层的成因及影响
（一）断层的成因
断层是地壳长期运动引发地壳断裂而造成的，属于一种特殊的地质构造，具有稳定性差的特点，会增加采煤工作面支柱支撑的难度。在地壳运动作用下，煤岩层所受的拉力大于它本身的张力时，岩层就会产生裂缝。随着煤岩层所受到的拉力不断持续，这个裂缝就会不断扩大，进而形成了煤岩断层。断层根据其位移的情况可分为上下盘或者左右盘，此外，还有一种为平移断层，但这种断层在地质构造中是非常罕见的。
（二）断层的影响
第一，断层的不稳定性会破坏岩层的整体性，改变采掘煤矿时工作面上的来压规律。在这种情况下，不仅会加大支护难度，如果工作面与断面走向相互垂直，还既有可能摧毁工作面，诱发冒顶。
第二，断层中经常存在有毒气体和水流，容易诱发瓦斯爆炸或地下水渗流等事故。这两种事故都会危及到工作面作业人员的生命安全，甚至造成重大事故，影响煤矿企业的长远发展。
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第三，断层区域周围事故发生率高，影响煤矿开采工作效率与进度。断层越大，对煤矿开采的影响也就越大。如果没能好好的处理断层的话，往往会导致矿压增大，顶板事故，瓦斯超限等事故的发生，而这些事故所带来的后果是十分严重的。
二、矿井采掘工作面过断层技术
（一）断层的识别
煤矿断层通常有大中型断层和小型断层两种，区分断层的种类一般是借助煤岩层的落差进行的。如果上下盘的距离比较小，且比煤层厚度低，就称为小型断层，反之则成为中大型断层。判断大中型断层需要借助相关的技术手段。因为中大型断层对煤矿开采的影响非常的大的，如果判断失准，将难以选择安全合理的方法来通过断层，增加矿井采掘的危险性和开采工人的人身安全，增加开采成本。
（二）采掘面过断层技术
矿井采掘工作面过断层技术主要可分为三种，即开拓巷道过断层技术、掘进巷道过断层技术、回采工作面过断层技术。其中，回采工作面过断层技术又可进一步分为调整工作面的采高法、采用挑顶起底法或留顶卧底法。在实际矿井采掘作业遇到断层时，开拓巷道过断层技术和回采工作面过断层技术是比较常用的，掘进巷道过断层技术尽管找断层准确率较高，不过非常费时、费力，增加成本，降低收益。具体应用中，也要根据实际情况来选择采掘面过断层技术。如果开采工作不急于进行，可选择开拓巷道过断层技术。如果遇到顶底板破碎、倒水、瓦斯泄露等情况时，要先采取向左右挖掘的方式，当过断层面15～20米时，再重新继续向前掘进。回采工作面过断层技术非常适合特别大的断层，可有效降低危险系数和开采成本，保证矿井采掘安全。虽然掘进巷道相对于其他两个方法来说没有什么优势，但是对于寻找断层来说还是比较简单的，因为掘进巷道技术在遇到断层时可以灵活改变巷道的掘进坡度来寻找断失煤层，而在无法依靠肉眼寻找断失煤层的情况下也可以标定掌子面煤层的标高，以及其他所测出数据来分析煤层的具体位置。
（三）过断层期间的支护方式
在过断层期间，是需要对断层进行支护的，而支护方式的合理性与煤矿开采工人的生命安全和开采成本都有着密切的关系。支护的方式又分为很多种，例如加密支护、架棚支护、矩形锚网喷支护等方式。在支护时还要注意其牢固程度，以防止其倒塌。如果遇到巷道要经过断层的情况的话，而巷道还比较高，施工时一定要注意要建造一定数量的撑帮柱，确保两帮的安全。在建造撑帮柱时，要严格的控制两个柱子之间的距离，避免出现间距过大，有空顶的问题，防止出现塌方。
（四）工作面过断层期间顶板控制技术
工作面过断层期间，由于地质条件复杂，无法完全掌握。要是处理不好，就会导致无法完全接顶。顶板在支架上方因产生离层而破坏破碎，导致支架不能有效支撑，必须要正确进行处理，以减少对采掘面的安全回采影响。当前常用的顶支护板控制技术可分为及时支护、超前移架和带压擦顶移架。1、在采煤机割煤后先移架，然后再移刮板机，移架后要及时开启护帮板，防止采掘面煤壁片帮。2、超前移架的技术方案先后顺序为，当采掘面最高片帮的高度超过0.8m以上时，要超前采煤机才能移架，及时支护悬浮的顶板，此时要小心采煤机割碰支架的顶梁。3、带压擦顶移架的技术方案先后顺序为，移架时要注意降柱高度，让支架的顶梁贴着上方直接顶前移。现行的封顶封帮控制方法主要有平行工作面挑梁护顶和垂直煤壁架棚两种方法。1、平行工作面挑梁护顶适用条件是，采煤后新裸漏出来的上覆顶板短期没有发生冒落，但是在移架后则可能冒落，应先将顶板较为完整处的支架移架，同时在前梁上方，沿平行煤壁的方向布置木板梁。由木板梁先支撑附近较为破碎的顶板，随后将顶板破碎处的支架移架。当顶板破碎非常严重且容易冒落时，可以在其上方布置锚网和木垛等支护材料。2、垂直煤壁架棚护顶适用条件是，当采掘面上方得顶板随向前推进而冒落时，且冒落面积非常大时，用平行工作面挑梁护顶法是不能及时支护的。在相邻的两支架之间超前布置垂直煤壁的钢轨进行支护顶板，钢轨可用钢丝绳捆住支架的顶梁，支架的前端护住煤壁。当移支架时，可用钢轨使悬露的顶板与采掘完的空间相隔离，从而有效控制破碎顶板漏石。当采掘面巷道遇到断层散碎带时，利用注浆材料将将散碎带的破碎岩石胶结起来，使破碎顶板加固坚硬成为整体。可很好加固采掘面围岩的松散带，提高围岩的承载力，从而防治顶板垮落。
三、结语
综上所述，煤矿采煤工作面过断层施工风险较高，若控制不好，极易给整个工作面过断层作业造成不良影响。在矿井采掘过程中，应要结合实际情况合理选择工作面过断层技术，以实现安全施工，并提升矿井采掘质量与效益。
【参考文献】
[1]曹东.掘进工作面过断层带施工技术和支护方法研究[J].山东煤炭科技,2019(09):76-78.
[2]袁金星.浅析矿井采掘工作面过断层技术[J].科技风,2019(26):131.
[3]杨双智.对采煤工作面过断层技术的分析探讨[J].石化技术,2019,26(07):235+199.
[4]崔存海.工作面过断层技术研究[J].科技风,2018(11):187.
论文作者:杨成 钟桂民 魏国彬
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
标签：断层论文; 工作面论文; 顶板论文; 矿井论文; 技术论文; 巷道论文; 支架论文; 《科技新时代》2019年10期论文;