黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东山煤矿 黑龙江 鸡西 158130
摘要：在实际开采过程中遇到的各种小地质构造，主要分布在煤层底板中，如小褶皱、小断层等。由于煤层地质条件与构造类型有很大差异，因此在实际开采中，采煤方法与掘进方法应该发生相应的变化。因此，有关专家和技术人员对小断层的处理方法和开挖过程进行深入的研究和分析，在一定程度上，它促进了煤矿高效、安全的生产。
关键词：煤矿；掘进工作面；小断层；识别；处理
前言
重视煤矿掘进工作面小断层识别与处理有利于提高掘进工作效率，降低煤矿企业生产成本，确保掘进作业计划顺利完成。因此，煤矿技术人员应对掘进工作面的整体概况进行全面分析，在相关理论知识及技术措施的指导下，加强对工作面小断层的有效识别，进而采取科学的处理措施加强小断层处理，确保煤矿掘进工作面各项作业计划实施不受影响，为现代煤矿企业稳定发展打下坚实基础。
1我国现阶段煤矿掘进工作的小断层识别
1.1层位分析法
在小断层的识别过程中可以根据矿井标志及煤层顶板底板的特点，通过对比分析法的应用有效全面的分析暴露煤层的层位，帮助工作人员对小断层的性质、位置以及断距灯等多种信息的掌握，从而找准断层的具体位置。例如，从工作面的某一风巷着手，应用掘进机、顶板以及其他设备展开掘进工作，一旦存在断层，会造成其与相关煤岩层发生一定的变化。与此同时，对比断层相距50m以及煤岩层二者之间的性质，能够对断层相关理论性质及断层实际落差大小给予确定，从而保证小断层的掘进环节能够得到高效率的顺利展开，进一步提升煤矿企业生产的经济效益。
1.2运用断层破碎带断层面构造特征进行识别
具体表现在以下方面：
a)一定程度的牵引褶曲。在识别煤矿掘进工作面小断层时，需要对牵引褶曲的内涵有必要的了解。所谓的牵引褶曲是指靠近断层的煤岩层会受到断层的相关作用而发生一定程度的弯曲。研究表明，牵引褶曲尖端指示的方向即为相对盘运动方向。比如，当某风巷遇到断层时，断层前的煤岩层会发生一定变化，此时的巷道会由上坡变为下坡，可视为牵引褶曲。同时，揭露断层性质时应提高对较大角度的逆断层的正确认识，避免逆断层存在影响工作面的实际作业效率；b)具有平行性质的小断层。在工作面较大断层的附近会存在一些具有平行性质的小断层。为了有效识别大断层，技术人员可通过对平行小断层的性质分析获取大断层的相关性质圈；c)断层面及断层带的各种特征。结合断层特性，可知其两盘发生相对移动时，一定条件下会形成断层破碎带。通过对断层破碎带中碎屑成分的分析，可以判断断层的各种性质，从而获得有关断层的相关信息。同时，在对断层两盘进行判断分析时，也可通过断层面上的擦痕确定两盘的相对运动方向，从而为断层的有效识别提供相关的参考依据
1.3规律类推法
在小断层的识别过程中还可以通过应用规律类推法对断层进行识别，相关工作人员需要结合煤矿掘进工作面的具体情况，可知在阜凤逆冲及夹片断层的作用煤系地层倾角会发生改变，使得岩石因为挤压而变形，从而进一步加剧了裂隙及滑面的发育，造成煤岩层出现了破碎情况，并且通过揭露正断层实现断层性质的确定。当断层实际揭露均为高角度的正断层时，通过分析与论述了该断层的相关规律揭露断层的不同性质，从而找准断失翼煤层。规律类推法的应用过程中，为了能够有效准确的揭露断层的性质，应当对高角度正断层的规律给予充分认识，对断层性质及位置给予确定，达到掘进工作的预期效果。
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1.4运用作图分析法进行识别
在煤矿掘进工作面小断层识别过程中，合理运用作图分析法也可识别断层，确保煤矿掘进工作效率不受影响。运用作图分析法时需要将断层按照合理的方式填绘到水平切面或煤层底板等高线图中，并通过对已掌握的邻近煤层巷道资料的合理运用，将二者进行对比分析，最终实现断层性质的揭露。运用作图分析法进行断层有效识别时，应确保已经掌握的断层资料与实际遇到的断层产状基本相同，且能够在剖面上连接，从而推断出遇到的断层是已经证实断层的延伸，最终确定新遇到断层的落差及性质。因此，在对工作面断层进行识别时，需要对作图分析法有更多了解，增强新遇到断层的识别效果，从而为煤矿掘进作业计划的落实提供保障，减少煤矿企业不必要的经济损失。
1.5生产勘探法
掘进工作面实施过程中一旦遇到了断层，既有分析方法对断层的断距及性质难以确定时，可以应用生产勘探法给予解决。该方法的运用需要采用巷深及钻探的方式对断层给予确定。在煤矿生产过程中要是需要掘进过断层时，可以使用巷深的方法;而所掌握的相关资料并不能对断层性质及断距进行确定时，加之巷道掘进的方向没有得到明确，就可以使用钻探方法。所以为了能够实现对断距及断层性质的确定，并对煤矿巷道掘进方向给予确定，相关技术人员就需要注重生产勘探法的科学有效应用，防止因为断层的存在而对煤矿掘进的效率及安全性产生影响。
2煤矿掘进工作面过断层常用的技术方法
2.1调整割煤高度
调整割煤高度时需要在掘进过程中计算断层前方和工作面之间所需要的过渡段，然后调整割煤高度，以顺利通过断层。该方法的工作流程是：在与断层位置相距5m的位置选择预留顶煤或底煤的方法，顶煤或底煤的预留要求将采煤机每刀切割的厚度控制在100mm～150mm之间，从而实现见顶或见底开采。但是该方法一般要求断层的落差范围比较小，而且断层面两侧的煤厚要超过液压支架的高度，以确保液压支架能够正常工作。该方法的优势是能够有效降低截齿消耗量，降低煤质含矸率。
2.2割顶底煤过断层
在借助割顶（底）煤过断层时，一般是根据液压支架的下限来决定割顶底煤的高度，需要控制在0.5m内，如果超过0.5m需要借助相应的辅助手段，如预防松动炮等，其可以确保掘进工作顺利进行。在切割之前可以借助爆破的方法减小采煤机的阻力，并且可以在采煤机运行到断层位置时选择倾斜前进，这样可以确保掘进工作面能够顺利进入断层。同时，调斜采煤工作面可以有效降低工作面中断层暴露的范围，实现对断层内岩石的处理。
2.3沿断层走向掘进巷道
掘进过程中，如果遇到范围比较小的地垒构造时，可以先清除障碍，以确保掘进设备顺利进入。沿断层走向掘进巷道的基本流程是：先分析断层走向，随后挖掘一条巷道，将断层附近的破碎岩石清理干净，并顺着无煤带掘进巷道。该方法不仅可以提高工作效率，而且无需对岩石进行切割。但是其也存在一些不足：增加了通风管理、顶板管理的难度，而且工作面存在超前支承压力，增加了支护难度。
2.4跳采法
跳采法通常是在工作面的断层位置、煤层正常段掘进一条材料巷道和全煤巷道，保持两条巷道平行，这样可以有效避开断层，并确保其他部位的正常开采。要想使用该方法需要确保工作面两侧断层的倾斜范围在30m以内。如果回采工作面倾向断层的落差比较大时，可以选择在另外一盘打切眼，这样也可以达到跳过断层的目的，确保煤矿掘进工作顺利进行。在采用该方法的过程中，需要密切观测断层面的矿压。
结束语
现代煤矿掘进工作面生产计划实施过程中，存在各种客观影响因素，将会影响掘进工作效率，给掘进工作面正常工作开展带来潜在威胁，影响企业生产效益及生产工艺实际作用的充分发挥。因此，为了使掘进工作面生产能够达到预期效果，煤矿技术人员应灵活运用各种专业技术措施，实现对掘进工作面小断层的识别与处理，促使其中存在的问题能够得到及时解决，保证掘进生产的安全性，提高现代煤矿企业的发展速度。
参考文献
[1]董伟，彭林军，闫学忠等.大采高综采工作面小煤柱沿空掘巷技术研究及应用[J].煤炭工程，2017(f8).
[2]石明富.白龙山煤矿一井掘进工作面自动导风风筒的研制及应用效果[J].矿业安全与环保，2017(5).
论文作者:索世平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：断层论文; 工作面论文; 煤矿论文; 巷道论文; 性质论文; 方法论文; 煤层论文; 《防护工程》2018年第33期论文;