摘要：在煤矿巷道掘进中，经常会遇到断层结构，这是导致煤矿事故发生的一个重要原因。本文就煤矿巷道掘进过断层方法进行讨论。
关键词：煤矿巷道;掘进过断层方法
引言
在煤矿巷道掘进过程中，经常会遇到形态各异的断层，其会对断层周围岩体的性质产生一定影响，并且在断层附近的围岩会出现应力集中现象，导致煤体容易破碎，极易诱发顶煤自燃，如果未对其进行科学、合理的支护，会诱发顶板冒落事故，从而危及施工人员的生命安全。因此，制定一套科学、合理的过断层技术方法对煤矿掘进工作面来说至关重要。
1断层形成的原因与影响
1.1形成原因
煤层所属地层为沉积岩层，岩层本是完整的层理状，但随着岩层层理受力的改变，岩层开始弯曲，当岩层受力超过自身强度时，首先出现裂隙，随着裂隙逐渐发展，最后发生断裂，并伴随出现断裂面，既断层面。根据此面，断层可分为正断层、逆断层和平移断层，正断层即上盘相对下降，下盘相对上升;逆断层指上盘相对上升，下盘相对下降;平移断层指两盘沿断层走向相对滑动、无上下垂直移动的断层。
1.2影响
(1)影响巷道掘进速度。巷道掘进过程中遇到断层时，要立即停止工作，需要准确判断断层的具体情况，采取一定的安全措施后才能通过。
(2)由于岩层断裂使断层面附近受力的影响较其他区域破碎，对巷道支护造成较大的影响，导致支护效果变差，巷道顶帮得不到安全有效的支护。
(3)存在地下水、瓦斯等从断层渗透涌出的情况，造成矿井透水、瓦斯爆炸事故的发生，为巷道掘进带来严重的安全威胁。
2断层预测
在现场掘进过程中，可采取以下方法进行断层性质的判断:
(1)层位比较法。根据煤矿标志层及煤层和其顶底板的特征，对比分析巷道已揭露的断层的两盘，进而判断出断层的性质及其断距，根据判断结果寻找断失煤层。
(2)断层面构造特征法。在断层的形成过程中，断层面及其附近两侧往往会出现牵引褶曲、羽状的断裂、平行的小断层、擦痕以及断层砾岩，可以利用断层附近的伴生现象判断断层性质，同时也能据此推断出断失煤层方向。
(3)类推法。通过查看煤矿地质资料，寻找规律。
(4)作图分析法。在煤层底板等值线或剖面、水平切面图上绘出新揭露的断层，并与同一煤层邻近巷道或邻近煤层的同一水平巷道已掌握的断层资料相互联系和对比。
(5)生产勘探法。参照钻探、物探及层位或邻近巷道断层赋存形式，预测接下来巷道掘进过程中可能会遇见的地质情况，预判断层落差和产状等相关信息。
3过断层方法
3.1过小断层方法
在巷道施工过程中，会遇到落差较小的断层，这些断层破坏顶板，使工作难度增大，同时对作业人员的安全也造成较大威胁。所以遇到小断层时，要根据具体情况进行施工，主要是改变巷道施工的角度，以挑顶法和卧底法进行施工。
3.1.1挑顶法
该方法适用于当断层面造成掘进方向上煤层上移情况，当迎头施工遇到断层面，底板破断上升、顶板丢煤顶的时候，上提施工角度，顶板管理采用工字钢架棚打穿楔方式，如果出现空帮必须将巷帮充填密实。挑顶至巷道顶部刚好达到断层面下盘的煤层顶板，保证支护稳定后，便可继续向前掘进。
3.1.2锚网支护法
为了保障煤矿采集的安全性，工作人员要选择合理的锚网支护技术。
（1）后退卧底法
在对支护围岩支护的过程中，工作人员首先要先后退掘进机，然后卧底进行。通过这种方式，不仅能够有效地保证断层巷道中底部的高度，而且能够实现强化围岩的目的，从而提高煤矿掘进的工作效率。
（2）直接割顶法
在复杂地质条件下对煤矿进行采集时，顶板容易出现破裂，以至于影响巷道的安全性。因而，工作人员在开采煤炭的过程中可以使用直接割顶法。
3.2过大断层方法
当断层落差较大时，为了防止丢煤和少掘巷道，采用短石门进入另一盘煤层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据设计提前改变巷道角度，及时改变巷道支护形式，围岩破碎时需提前进行注浆，缩短顶帮锚杆和锚索间排距，必要时可使用W型钢带加强支护，采用双层顶网，锚索及时跟上，掘进过程中短掘短支，严格按照腰线施工。揭露煤层前改为工字钢支护，揭露煤层时改为工字钢架棚打穿楔的方式管理，如果出现空帮，必须将巷帮充填密实。
4煤矿掘进工作面过断层技术中常见的问题
4.1采矿人员专业性有待提升
对于煤矿开采而言，大部分采矿人员的专业知识水平比较欠缺，对煤矿掘进过程中遇到的安全问题和技术问题不熟悉，这样不仅会对施工人员的生命安全造成威胁，而且还会影响煤矿资源开采的效率。
4.2停复工措施的编制问题
在进行停复工措施编制过程中，各个部门要协商进行，例如对于通风口的设置、爆破点的选择、承重范围和支架支撑角度的控制、警示标志的悬挂等都需要按照要求进行编制，并做到先排查、后设计、再开工。但实际上停复工措施编制过程中存在编制内容不全面、与实际施工不匹配等一系列问题，影响工作效率和质量，对于存在的安全隐患未及时采取措施给予解决，从而给煤矿企业带来了严重的经济损失。
5改进措施
5.1科学合理选择过断层技术
在选择过断层技术的过程中，要准确判定断层的性质，并且根据断层的实际情况来选择与之对应的过断层技术，并且在煤矿资源开采之前做好相关问题的预防工作，从而保证煤矿掘进工作顺利进行。在煤矿掘进过程中，要对不同的断层结构面实施与之对应的过断层技术，而且将支护、通风、导水、监测、注浆等技术恰当地应用到过断层技术中。
5.2提升支护防范措施的质量
在煤矿掘进工作面过程中，支护是必不可少的一个环节，科学、合理运用支护技术，不仅可以确保开采人员的生命安全，而且能够有效解决断层问题，保证煤矿资源开采顺利进行，提高开采效率。在煤矿掘进工作面实际施工过程中，“导水-注胶加固-超前支护-永久支护”是应用比较多的一种过断层技术，其把几种过断层中常见的问题和解决对策有效结合在一起，在确保煤矿掘进工作面顺利施工的同时提升了支护质量。
5.3安全利用爆破技术
在煤矿掘进工作面施工过程中，遇到的坚硬岩石会对工程施工的进度和质量产生一定影响，而且断层经常会使煤矿出现不同程度的上移，这些问题可以借助爆破技术给予解决，这样就要求相关人员分析爆破技术所要达到的预期效果，按照安全相关规范和标准操作，从而确保爆破的最终效果。处理断层过程中，一般要遵循打浅眼、少装药、放小炮的原则，打眼过程中最好对炮眼的角度和位置进行合理选择，放炮过程中要采取措施避免对液压支架造成破坏。爆破技术的使用主要是为了震落煤层，最好根据实际情况科学、合理选择爆破技术，以确保煤矿掘进施工的顺利进行。
6巷道掘进过断层注意事项
6.1选定适宜的方法
在掘进工作面遇到断层前，首先应预判其性质及产状。巷道接近断层构造带时，要坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，做好断层水和瓦斯等有害气体的探查工作，有异常情况要及时处理。针对不同性质的断层，采用不同的过断层方案和措施，将预防工作做在掘进工作之前。
6.2加强施工人员的安全意识
员工上岗前，要进行岗前培训，充分辨识现场危险源、掌握安全注意事项。在过断层期间，一定要派技术人员进行现场监督，确保施工安全。
6.3保证支护的安全有效
过断层时，加强顶板支护的管理是关键，过断层时的支护方式有超前支护、注浆加固、永久支护等。事前做好过断层的各项准备工作，才能保证过断层期间的支护质量。
结束语
过断层时遇到的地质情况复杂，即使有经验的老工人也很难做出判断。所以，在揭露断层后，要根据实际情况制定安全技术措施，各部门间要加强配合，在巷道掘进过程中，一定要做到先排查、后设计、再开工，以避免事故的发生，保障巷道掘进的安全进行。
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论文作者:韩孟博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
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