安徽省皖北煤电集团有限责任公司朱集西分公司 安徽省淮南市 232098
摘要：地质构造是影响巷道掘进施工的重要影响因素之一。巷道掘进过程中遇断层时，受构造应力和原岩应力作用，断层构造发育范围内围岩整体性遭受破坏，在原生裂隙的基础上产生次生裂隙，促使巷道围岩强度降低、围岩破碎。掘进施工时，断层破碎带围岩压力显现剧烈，导致巷道围岩发生塑性破坏，顶板变形失稳严重，影响矿井安全生产。工程实践中应选择合理的过断层方案，并采取有效的支护方法与安全管理措施以保障安全生产。
关键词：断层；施工技术；安全措施
引言
断层作为井下巷道掘进中常见的构造形式之一，对于掘进施工安全生产有着严重威胁。
1煤矿断层成因及影响概述
在煤矿井下巷道掘进过程中，断层是最为常见的几种地质构造形式之一。依据有关生产调查统计，因过断层而引发的各类事故一直高居矿山事故前列。特别是近年来随着能源需求的不断增大和浅层煤炭资源的日益枯竭，煤矿开采深度不断加大，开采地质条件也越发复杂，井下巷道掘进中遭遇断层的几率也不断增多。断层对于煤岩层的完整性与连续性造成破坏，给采掘工作带来了严重的安全威胁。一般而言，断层的产生是在地壳运动产生的作用力影响下引起的，当该作用力大过煤岩层自身应有的强度就会导致煤岩层发生裂错，随后随着裂错不断发展，就会出现破裂面，而破裂面两盘在相互运动时，若上盘下降且下盘上升就形成了正断层;若上盘上升而下盘下降就形成了逆断层；若破裂面位水平走向，当两盘相互移动时就会形成平推断层。因此，如何选择科学、合理的过断层方法就成为了能否实现断层巷道快速、安全掘进的关键所在。同时，有效的过断层掘进技术在有效保障施工人员人身安全的同时对于提升巷道掘进效率延长工作面走向长度，提高煤层回采率也有着积极意义。
2煤矿掘进过断层技术的常见问题
2.1采掘技术人员地质知识欠佳
采掘专业基层技术人员对于地质方面知识相对欠缺，地质专业知识不足，对煤矿掘进工作中遇到的地质技术问题和安全问题掌握不到位，这就给掘进工作带来了安全隐患，尤其在过断层时，遇到的构造形式复杂，就算有经验丰富的技术人员带领也较难做出正确判断和并采取有效的措施，如何安全可靠、高效地过断层、过构造，是他们急需突破的问题。
2.2专项措施的编制问题
断层构造极大地增加了煤矿采掘工作的难度，大大增加了施工安全风险。安全永远是第一位，生产必须以安全为前提。在过断层措施的编制问题上，从现场探查、数据收集到方案制定，需要多部门协同配合共同制定可靠方案并严格会审。先探查设计再实施补充，要明确关键措施、方案，例如断层探查方法、顶板管理方法、支护参数选择、施工进度控制、备用材料准备等。许多经验教训都告诉我们，往往一条小的隐患、一个小的疏忽都有可能导致一场事故的发生，一些悲剧的发生往往是因为隐患排查不够细致、方案考虑不周全、措施落实不到位，所以在技术方案的制定、措施的编制、会审、实施都要严格把控，切实做到安全可控。
3煤矿掘进过断层技术中常见问题的应对措施
3.1制定科学过断层方法
每月初应由地测部门对本月掘进施工范围内的地质构造情况进行预测预报，在过断层前由施工单位编制专项过断层措施。接近预测断层位置时，先进行探查，根据探查结果针对性地修订过断层方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆探查方法包括采用锚杆钻机、气腿式凿岩机施工探眼等简易探查手段，对于落差大的断层采取停头用钻机进行钻探等方式探查。针对不同落差、不同性质的断层，在探明断层带水文、瓦斯、岩性等情况后，制定放水、瓦斯治理、顶板管理等方案，合理利用探查、支护、监测、通风、导水、注浆等技术手段实现安全、精准过断层。
3.2提高作业人员专业素质
掘进工作面过断层时，必须先编制专项安全技术措施，施工过程中严格按措施施工。施工前，必须对所有作业人员进行措施贯彻学习，对施工过程中可能出现的各类风险、各种安全隐患进行分析，对措施落实不利可能产生的后果、可能酿成的事故进行剖析，提高作业人员的思想认识，促使作业人员规范作业。施工期间，领导干部应跟班作业，安监员、瓦检员现场监督，确保措施落实到位，及时制止各类危险作业行为及冒险作业。通过各类理论教育及现场经验传授，逐步提高作业人员的技能水平，现场突遇地质构造时能辨别、能汇报、会处理，危急情况能正确做出停止作业并撤人的决定。
3.3合理选取支护技术
合理运用支护技术不仅能保证采掘施工安全，在过断层时，科学制定支护方案可实现安全快速过断层，提高掘进效率。对于导水、含瓦斯断层，可采取提前导水、超前抽采瓦斯、预注浆加固围岩、超前支护与临时支护管理顶板、锚网梁索或架棚永久支护的方法。注浆主要以注水泥单液浆为主，当漏浆严重时可注水玻璃与水泥浆进行堵漏，通过注浆起到胶结破碎围岩，提高围岩整体性与强度，防止片帮漏顶。超前支护主要是施工管缝锚杆或超前锚杆护顶，通过锚杆的承载能力将破碎围生根固定在稳定岩层中。临时支护是在过断层短掘短支期间，对未支护区域进行顶板临时管理，主要以液压单体或机载临时支护等设备支护顶板，在临时支护的掩护下进行永久支护。其中，临时支护又包括迎头端面及帮部防片帮管理，防片帮主要是采取挂防片帮网并用锚杆或撞楔进行固定。永久支护可采取架棚或锚网索支护，架棚支护主要针对过断层期间顶板较为破碎，掉顶片帮严重段，锚网索支护则主要以加密支护参数，增加锚索数量、长度等加强支护效果。针对现场条件采用合理的支护方法可确保安全高效过断层。
4安全技术措施
4.1提前探查构造发育情况，边探边掘，掌握地质赋存情况。
4.2加强通风管理和瓦斯检查，确保工作面风量充足，瓦斯异常时及时采取措施处理。
4.3加强断层带前后巷道支护强度，短掘短支，永久支护必须紧跟迎头。
4.4掘进工作面必须备用应急支护材料，包括管缝锚杆、U型棚、水泥背板等，以备不时之需。
4.5严格执行“敲帮问顶”制度，及时找掉帮顶活矸危岩。
4.6敲帮问顶工作必须遵守下列规定：
（1）找顶工作应由两名有经验的人员担任，一人找顶、一人观察顶板及周围安全情况，保证后路畅通。找顶应从顶板完好的地点开始，先顶部、后两帮，顺着裂隙、层理依次进行。
（2）找顶人员必须带手套，用长把工具找顶时，应防止煤矸顺杄而下伤人。
（3）顶帮遇有大块断裂煤矸或煤矸离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢地找下，不得硬破强挖。
4.7严禁空顶作业，在未打锚杆挂网前，必须打设临时支护，方准进行其他作业。
4.8断层破碎带进行喷注浆管理，封闭裂隙，防止有害气体逸出。
4.9做好防排水工作，水泵配备齐全、排水系统畅通，排水能力达标。
4.10加强电器设备管理，杜绝失爆现象。
4.11放炮前，必须对工作面的各类管线、设备、设施等进行有效保护，以防损坏。
4.12放炮前，必须检查工作面10m范围内支护是否失效，严防顶板垮落造成事故。
4.13作业人员要加强“自保、互保”意识、严格按章作业。
4.14施工期间必须有跟班人员、安监员、瓦检员现场监督指挥，确保安全措施落实到位。
结论
井下采掘作业会不可避免地遇各类断层，过断层期间若措施采取不当或管理不到位，极易发生顶板或瓦斯、水害等事故。通过对作业人员进行专业的培训，针对性地采取措施并加强安全管理可安全、高效地过断层，提高掘进单进水平，促进安全生产。
参考文献
1郝景龙.浅谈煤矿掘进快速过断层技术与支护安全【J】.华东科技：学术版，2014（11）：393-393
2李宗.煤矿掘进工作面过断层安全施工研究【J】.工程技术：引文版，2015（46）：24-24
论文作者:夏忠华
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/17
标签：断层论文; 作业论文; 顶板论文; 巷道论文; 围岩论文; 措施论文; 工作面论文; 《城镇建设》2019年第15期论文;