摘要：随着煤矿作业的深入进行，会面临各类复杂地质条件，并且经常会遇到一些断层结构，探究煤矿开采过程中如何顺利的过断层，对煤矿高效生产有着至关重要的意义。本文就对煤矿开采过程中，断层的形成，以及如何安全过断层做了简要分析研究。
关键词：煤矿；断层；
前言
随着我国煤矿矿井开采的深度不断增加，目前井下开采的地质条件越来越复杂，井下过断层开采技术已成为我国煤炭行业必须研究的重大课题之一。断层的形成，主要是因为煤岩层受力超过其承受力里时，产生破裂，最后形成微隙，当许多微隙连在一起时，就形成一个断面层。断面层两侧会发生滑动，根据滑动的方向，断层又可分为正断层和逆断层。上盘下降，下盘相对上升的称为正断层，上盘上升，下盘相对下降的断层则称之为逆断层。
一、断层概述
断层是一种地壳在各种地质年代中剧烈运动产生地壳断裂形成的地质构造，由此可以看出断层有两方面的危害，一方面，断层的存在影响了岩层的稳定性，破坏了整体性，改变了采煤时井下顶板和底板的来压规律，增加了井下支护难度，当断层走向与井下垂直时，可能由于井下整体来压导致整个井下被摧垮，诱发大面积冒顶；另一方面，断层可能成为煤层附近岩层中水流、有害气体的仓库和通道，容易产生突发性瓦斯事故等严重后果。因此，研究煤矿井下过断层地质构造的安全技术有助于保障人员安全，保障煤矿企业经济效益，具有重要的意义。
二、采煤井下过断层的方法
为尽量减少断层的不利影响，需要全面考虑断层位置和落差等因素，尽量将断层留在采煤井下煤柱中，保证采煤井下布置科学、合理。在掘进时遇到新断层，需要及时调整采掘方向，确保安全生产的基础上尽量降低断层煤柱损失。在回采之前，需要甩掉导致井下落差大的各个断层，尽量减少井下需要穿过的断层。
在回采过程中，如果断层落差较小，低于煤层厚度，且没有瓦斯和水的威胁，岩层较为完整时，可以选择硬过。应用最多的硬过方法是炮采井下直接推过，要求断层处进行必要的支护，局部薄带处需要打上硬木柱，机采井下硬过时，要求断层最小采高不低于机械的滚筒高度。
如果断层顶板错到溜子下面时，可以选择挑顶方法对井下底板进行找平，当断层底板错到溜子上面时，可以选择拉底方法对井下底板进行找平，这种过断层方法要求断层带采高能够允许采煤机通过并能做相应支护措施，为降低生产影响应保证炮采井下、机采井下分别需要超前2刀、3刀循环进刀步距，并确保煤层底板处理平整。
如果井下上部有断层，可以在上部选择炮采方法，下部选择机采方法，如果井下下部有断层，可以在上部选择机采方法，下部选择炮采方法。如果断层落差过大，顶板破碎，应采取拱眼甩掉断层带，或是重新开切眼。
三、采煤井下过断层的安全技术措施
针对断层存在的方式和可能产生的危害，需要及时采取安全技术措施确保井下过断层的安全生产。主要安全技术措施包括顶板、水、瓦斯管理等方面。
在顶板管理方面，由于顶板事故的易发频发，需要重视顶板管理的有效性。可以选择支柱控顶，布置丌型钢梁支护，例如某矿采煤井下过断层使用这种方式时对梁错距为0.6米，支柱排距为0.6米，棚距为0.2、0.8米，选择菱形金属网护顶档矸，没有密集放顶，在两端头选择4对8梁支护，其棚距为0.2、0.5米，是单排密集放顶。
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采煤井下遇正断层可以选择下盘按底而上盘托顶的方法通过，棚距选择0.2、0.6米，是单排密集放顶，加强支护强度，并设置菱形金属网以防漏矸。采煤机通过后，需要及时移梁支护，缩短顶板暴露时间，将支柱迎山支设，确保支柱初撑力达到规定标准、支架充分接顶，支设贴帮柱以免断层上下盘产生台阶性下沉。必须保证断层托顶煤移梁和支柱一次成功，避免反复支撑顶板使顶板完整性遭到破坏。如果顶板破碎无法支护时，需要在每对n型钢梁间加四柱木梁矩形棚，木梁规格为18厘米×3米，选用优质原木。
过断层后，采煤井下每推进一刀需要挑顶0.1米，并及时进行跟顶支护以避免资源浪费。如果采煤井下两端头遇断层，选择18厘米×2.8米优质圆木木梁和单体液压支柱构成的矩形棚进行支护，代替原巷道支架，其中棚距为0.6米。两端头是安全通道，因此应加强支护，并随时进行拉底以确保两端头出口符合相关安全规定要求，其中高度为1.6米、宽度为0.7米。为避免井下输送矸石时接触机头支架导致事故，输送机和井下机头与顶板高度不能低于-0.5米。其它方面安全技术措施与遇正断层时相同。
在水管理方面，由于煤矿水文地质情况十分复杂，许多采煤井下需要带压开采，水直接威胁煤矿企业的安全生产。由此可见，在采煤井下过断层时，需要准备排水管道及相关设备，并确保该套管路、设备随时可以正常使用。生产队应由每班组安排专人负责观察水情，及时了解水情变化，如果发现异常需要立即报告，及时停工撤人，采取相应的处理措施。
在瓦斯管理方面，每班组应配备专业的瓦检员，班长等管理人员也需要随身携带瓦检仪，以便随时检查瓦斯浓度。如果瓦斯浓度过高，需要立即要求停工撤人，并切断电源，严禁在瓦斯浓度超限情况下作业。另外，断层处采高需要控制在2米到2.2米之间，不允许超高开采，严禁死柱现象；分层开采井下需要及时钻探，准确掌握分层煤厚，以确保下分层开采的安全和顺利；采煤机过断层需要慢速割煤，速度保持在每分钟1.5米到2米之间，司机应随时观察支架等部位的安全动态，一旦发现问题需要及时予以处理；随时检测顶板矿压，发现问题需要及时采取对策；加强采煤井下质量管理，提高标准化管理水平，确保工程质量达到相关标准；采煤井下过断层时，需要保持刮板输送机处于均匀坡度，以保证运输的平缓、稳定。
四、采煤井下过断层的安全管理措施
为提高安全生产管理水平，煤矿企业需要加强职工安全知识教育，帮助职工树立并提高安全生产意识，熟练掌握水与瓦斯等方面的安全知识，以提高煤矿生产的安全性和稳定性。采煤井下过断层的安全管理还需要在做好职工安全技术培训、创新技术、更新设备等基础上，采取以下措施：严禁空顶作业，必须确保作业人员在牢固支柱掩护下进行作业。
严格落实敲帮问顶制度，班组长与相关作业人员必须在每次作业前仔细检查作业位置，检查直接顶等是否有松动、破碎或是离层，使用的工-具长度需要在1.6米以上，翻打时需要先翻打断层带，再翻打支柱，由安检员及班长现场指挥，各班安排固定专人负责，每组需要三人以上负责破碎带的支护；井下严禁任何人在控顶区内提前摘柱，对损坏柱、失效柱和光头柱必须及时更换、恢复补齐，支柱严禁打在浮煤和浮矸上；作业过程中出现老顶周期来压等，威胁作业人员安全状况时，作业人员必须迅速撤到上下巷的安全地点，并向矿调度室汇报，待采取相应的安全措施后，方可继续作业。
五、总结
综上所述，采煤井下过断层面临一定的安全风险。为确保采煤井下过断层的安全，需要煤矿企业加强职工安全技术教育，采取积极有效的安全技术措施，并加强技术创新和设备更新，做好设备维护、日常巡检等工作，在实践中不断总结经验，提高安全技术水平和安全管理水平。
参考文献
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[3]李泽奎. 掘进工作面过断层安全管理技术措施[J]. 山东煤炭科技, 2018(2):113-114.
论文作者:税斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
标签：断层论文; 井下论文; 顶板论文; 煤井论文; 作业论文; 煤矿论文; 瓦斯论文; 《基层建设》2018年第34期论文;