摘要：我国煤炭绝大部分是通过井下开采。由于井下地质条件复杂，采掘工作面难以避免会出现过断层的情况。断层带附近围岩往往较为破碎，围岩的自稳能力及抗水性均比较差，采掘工作面穿越断层带时若不能采取有效的防范措施往往会引起突水、瓦斯异常、冒顶等安全事故，给煤矿安全生产带来严重的不利影响。因此，在对断层的分类及影响进行阐述分析的基础上，对采掘工作面过断层的方法及安全措施进行分析，以期能为煤矿井下过断层提供一些技术指导。
关键词：煤矿井下；采掘面过断层；技术措施
引言
断层附近往往是顶板事故、瓦斯事故和水害事故的高发区域，越大的断层影响越大，因此一般会将较大的断层，作为井田边界或者采区边界。采区范围内的断层落差一般不大，多数为中小型断层，但是这些断层对采掘面的影响仍然很严重。大量的数据研究表明，一旦煤岩层的连续性遭到破坏，无论多大的断层，哪怕只是断裂面，在采动影响下都有可能出现活化冒落的危险，导致工作面顶板支护难度增大，特别是在煤层顶底板岩性较软弱时，其对矿压分布的影响更大。因此，能否安全高效地通过断层，对于井下的安全生产显得尤为重要。
1断层的识别
1)识别小型断层。通常小型断层简单直观，规模较小容易识别。断层的相对位移距离，即落差比巷道高度或煤层厚度小，规模较小的断层。
2)识别大中型断层。大型断层即影响矿井划分区域性且落差大于巷道高度或煤层厚度的断层。通常对采掘面造成的影响较大，断层的相对位移距离比巷道高度或煤层厚度大，采用合理的措施能够在短期内通过的断层为中型断层。对于大中型断层的识别，则需要采用技术手段进行探测，因为无法直接观察到大中型断层的全貌从而进行煤岩层的相对位移方向的准确判断。
常用的井下寻找断失煤层的方法如下:①通过对比标高来判断断失煤层的位置。②通过观察断层面的划痕，来判断断层两盘的相对位移方向。③通过观察断层面对盘的煤岩层，通过对比其岩性和标志层等判断其所属层位。④通过钻探手段直接探明断失煤层的位置，从而找到断失煤层。
2煤矿井下采掘面过断层的技术措施
2.1开掘巷道过断层方法
开掘巷道是指开拓巷道和掘进巷道，其施工方式大体上相同，不同的是开拓巷道是为整个矿井或采区服务的巷道，属于永久巷道，一般情况下其对巷道是否在煤层中要求较低，在过断层时比较容易处理；掘进巷道是为回采工作面服务的巷道，属于临时巷道，一般情况下要求巷道尽可能处于煤层之中，在过断层时不容易处理。
a)开掘工作面遇到小型断层。此时直接通过断层即可，但要加强支护，防止冒顶事故；
b)开掘工作面遇到中型断层。如果是开拓巷道，一般情况下开拓巷道由于其承载的通风运输等职能，巷道要求平直，此时首先要判断断失煤层的位置，根据附近的地质钻孔、已掘巷道等资料判断前方一定距离内煤岩的顶底板标高，然后测定本巷道的顶底板标高，从而设计一个平缓的坡度，在加强支护的前提下直接通过断层即可。如果是掘进巷道首先要判断断层的落差和断失煤层的位置，然后改变巷道坡度进入正常煤层即可。如果巷道内连续出现多条断层，无法短时间内确定断失煤层的位置，则需要技术人员在一定距离外判断断失煤层的位置，以便减小岩巷的掘进量。判断断失煤层的位置可参考附近已掘巷道内的煤层位置、地质钻孔中的煤层位置，也可通过钻探的方法寻找断失煤层，在以上方法都无法确定煤层的位置时，也可考虑停止掘进断层一侧的巷道，改为从巷道的另一端向断层掘进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当巷道掘进到断层附近时，在合适的位置设计一个合理的坡度将断层两侧同一条巷道的2个掘进头进行贯通；
c)开掘工作面遇到走向断层。如果是开拓工作面，首先要观察断层面的顶底板破碎、导水、瓦斯情况，情况良好时可继续沿原设计方向掘进，要做好顶板支护；情况不好时应向左右拐弯穿过断层面，选择距断层面15m左右的位置重新向前掘进。如果是掘进工作面一定要及时拐弯绕过断层，以减小岩巷掘进量，增加回采煤量，可将此断层设计到下一个回采工作面的煤柱之中。
2.2回采工作面过断层技术
最常采用的两种方法为调整工作面的采高和挑顶起底法或留顶卧底法。后者为采煤机直接割碎围岩缓慢通过断层，当断层落差小于或接近采煤机所能达到的最低可采高度时采用;前者调整采高法法即过断层时降低采高(留底煤或留顶煤)，通过断层后逐步恢复到正常采高，当断层落差大于或等于采煤机所能达到的最低可采高度时采用;若由于断层落差较大或断层面延伸距离较长造成开采成本增大或不能进行安全生产，则应在回采方向一定距离内探测断层面，且从对断层面几乎无影响的位置重新开设切眼，将受断层影响较大的区域去除。
2.3过断层期间的支护方式
采掘工作面过断层时采用的支护方式常用的有加密支护、矩形锚网喷支护、架棚支护3种。选择合适的支护方式有利于顺利通过断层。当过煤层顶板较稳定且岩性较硬的小型断层时选择加密支护;当过煤层顶板不稳定的中型断层时选择矩形锚网喷支护;架棚支护则在煤层位于顶板之上且巷道围岩破碎，锚网支护不牢靠时采用。若巷道较高时，在过断层时为保证两帮安全稳定，应施工一些撑帮柱。支护时的注意事项:①严格执行“敲帮问顶”制度，采用合理的临时支护方式将巷道顶板的悬矸活石及时清除。②加强支护强度和密度。③最好一次成巷，缩短围岩在空气中的暴露时间。④尽可能缩小排距和空顶距离。⑤以防发生冒顶事故，在顶煤支护或顶板破碎严重的情况下采用超前锚杆支护。⑥固定好棚腿和单体支柱等，为防止柱体倾倒伤人做好防倒措施。
3煤矿井下采掘面过断层的管理措施
为了提高生产质量与水平，煤矿企业要培养提高员工的安全保护意识，在煤矿的开采过程中保护好自身的安全，同时学习煤矿开采的最新技术，提高资源利用率和煤矿安全生产稳定性。煤矿井下过失故障要采用最新科学技术手段，更新设施设备的同时，要对员工进行安全技术培训，确保工作是在支柱坚固稳定的情况下开展。
严格执行敲击和帮助顶部的系统，团队领导和相关技术操作人员在开展工作前，必须对设备设施进行逐一检查，核实工作面顶部是否松动、破坏或者分离，并且用的工具的长度必须大于1.6米。翻转时，您需要首先转动故障区域，然后转动支柱，安全检查员和班长将指挥现场指挥。每个班级将分配一个固定的人。每组需要三个以上的人来负责断带支撑；工作台上不允许任何人在控制区域中，预先拾取色谱柱，必须及时更换损坏的色谱柱，故障色谱柱和光学头色谱柱。严禁将支柱砸在浮煤和浮筏上；在操作过程中，按下旧的顶部循环以威胁操作。在确保工作人员人身安全的情况下，技术操作人员要迅速撤离到安全地带，并且立即向矿井调度室说明情况，采取相应的安全保护措施。
结语
通过简述煤矿井下断层的识别，分析了不同工作面遇到断层时的通过方法，总结出煤矿井下采掘工作面过断层的技术方法和过断层期间的管理措施，为煤矿井下采掘工作面过断层提供了一定的技术知识。
参考文献
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论文作者:刘敬刚,亓秀成
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
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