煤矿掘进工作面过断层技术探讨

煤矿掘进工作面过断层技术探讨

张成璞

神华包头能源有限责任公司万利一矿内蒙古鄂尔多斯市017000

摘要：安全生产是煤矿企业生产经营的重要组成部分。本文介绍了煤矿掘进工作面过断层的方法，重点介绍了煤矿掘进工作面过断层的安全技术措施，并简要介绍了相关的安全管理措施。

关键词：掘进工作面；过断层；煤矿

引言：随着煤矿掘进工作面过断层方式的发展，国内安全高效工作面的年产量逐步增加，年产量超过1000万吨的工作面日益出现。工作面的生产实际上受到各种地质因素的影响。断层是工作面生产中最常见的地质构造。大多数具有大落差的断层主要在采矿区的设计然而，许多具有小落差的断层通常隐藏在煤矿掘进工作面中，这增加了采矿的难度。若处理不当，不仅会对生产造成严重影响，也会带来一定的安全风险。

一、煤矿掘进工作面过断层技术的重要性

在煤矿掘进工作开展过程中，要有效应用煤矿掘进工作面过断层技术。当前，能源需求非常大，煤炭资源的开采深度也不断增加，会变得较为复杂。如果想确保能源满足需求，必须充分应用过断层技术，以便实现工作目标，并大大提高资源利用率。另外，在开发矿产资源时，要注意安全，特别是要有效地应用过断层技术，这将确保矿工的安全。

二、煤矿掘进工作面过断层方法

1.过断层的方法

在矿山掘进时，随着采矿深度的逐渐增加，工作面的地质条件变得更加复杂，因此有必要有效地应用断层掘进技术。一般来说，在应用过断层方法时，必须密切关注顶板的实际情况，如果顶板处于良好状态，不得破坏，应该应用卧底这一方法。

2.过小断层的方法

如果下降超过5米，应首先处理巷道施工，但回采阶段的上升下降落差通常相对较小。这导致了很多困难，并且难以保证工人的人身安全。在设计小断层时，可以使用的方法主要是后退挑顶方法和后退卧底方法，这使得工作更安全。例如昌汉沟煤矿151301巷道过断层施工，自2011年6月至7月，施工揭露落差两米的逆断层275米，断层下盘煤沿巷道上升，然后编制施工方案，按照平巷施工。平均8.3米/日，单进水平为248.4米/月，巷道提前掘进到位，为后续采煤工作创造良好条件。过断层之后与煤顶板施工，根据地质剖面，巷道将不施工全岩巷道。在暴露断层后，根据施工方案以及逆断层上盘煤线的影响范围，采取一系列安全过断层措施。

3.后退逃顶法

断层面将使掘进方向向上移动到煤层，巷道顶部将位于断层面下盘的煤层顶板。此时，锚杆应该用于支撑顶层以确保更稳定，然后可以继续挖掘。

4.后退卧底法

断层面将使掘进方向沿煤层向下移动，并且巷道顶部将会位于断面上盘的煤层顶板。此时，锚杆用于支撑顶层，在确保稳定之后才能持续掘进。

5.过大断层的方法

大断层的围岩非常松软，若是在支护过程中应用常规方法，要通过难度非常大，这个时候应该利用注浆这一方式，实现围岩加固的目的。在正式施工之前，首先需要导砼，然后进行注浆操作，因为巷道断面以及岩石松动圈均较小，利用小断面进行导砼，将会安全通过。在从断层通过之后，仍旧应该在巷道内按照两米的间距，以已成巷设计断面轮廓线1.5米间距为依据，针对钻孔具体部位实施注浆操作，并且需要严格控制其深度，确保其处于围岩加固拱的1/3处。当与断面层相距十米的时候，应该不再掘进，且将止浆垫安装好，然后在10米内的巷道中实施喷浆操作，以便封闭巷道。然后，在不同部位打好注浆孔，主要包括顶部、底面、侧面以及前方，应该以相关实际情况为依据，明确深度与密度，在注浆施工结束之后方可继续施工。

三、煤矿掘进过断层技术的常见问题

1.采矿人员缺乏专业性

根据相关采矿工作人员的实际情况来看，他们的专业素质较为缺乏，并且缺乏对专业知识的掌握和认知，有待提高对技术以及安全等各项问题的重视程度，所以在掘进过程中势必埋下较大安全隐患，尤其是过断层的时候，只要具有复杂性较高的地形，技术工作者必定不能轻易做出判断，因此目前亟需解决的问题是，通过何种方式在更大程度上提高掘进单进效率和质量以及施工作业的安全性。

2.停工和复工措施的编制存在问题

断层的地形通常非常复杂，这将对掘进工作产生更大的影响，要从根本上消除安全隐患，才可以为生产的安全性提供重要保障。在制定停工和复工措施时，必须保证相关部门之间的协调，并且必须特别注意断层位置[1]。有必要先完成检查工作，然后开展设计工作。如果有关部门在第一时间未能消除隐患，则无法保证人员的安全。煤矿企业还必须承受一定程度的经济损失。

四、煤矿掘进过断层技术中常见问题的应对措施

1.科学、合理选用过断层方法

首先，我们必须判断断层的性质，并根据断层的实际情况确定断层的具体方式。在分析了断层情况后，我们将制定具体的停工措施，做好预防工作。如果断层的落差相对更大，应在采矿区。断层结构通常比较复杂，有矸石、水和有毒有害气体，对安全性影响较大。因此，在穿越断层时，应对断层构造面给予不同程度的技术支持，以确保充分利用支护、监测、通风、引水和灌浆技术。

2.强化施工人员的安全意识

从煤矿掘进工作面过断层施工队伍的角度来说，必须根据相关实际情况，科学、合理制定多样性安全措施，承担安全监督工作的相关工作人员必须在施工现场有效开展监督工作，为施工安全性的提高奠定基础。与此同时，以掘进人员人员为对象加强教育培训强度，让每一名掘进人员人员都真正了解和掌握过断层技术，还需有效保护自身安全。在掘进工作开展过程中，必须将安全放置于首要地位，并且对技术人员提出更高要求，必须做好技术指导工作，在掘进工作开展前认真、详细检查道路，精确检测积水以及瓦斯，一旦发现问题，必须立刻开展排查工作，若是问题处理难度大，必须马上撤离现场人员。

3.确保支护防范措施的质量

在过断层之时，支护是不可或缺的。只有有效运用支护技术，才能保证矿工的安全，掘进工作有序开展，掘进效率大大提高。在过断层之时，必须提前完成准备工作，以确保支护质量符合要求[2]。在设置导水板时，坡度必须合适，以便在穿过该区域时不会出现积水问题。在掘进时，要做好测量，测试气体，选择安全的地方，建立大型支护结构灌浆加固。如果仍有问题，有必要根据实际情况进行临时支护，以确保预先准备和临时支护能够有效结合。

4.安全利用爆破技术

硬度大的岩石在过断层过程中出现率最高，它是障碍物中的一种，并且会导致因为断层而煤层上移的现象出现，在处理这些问题时，我们常用的方法是爆破技术，它为如何安全使用爆破技术实现采矿提出了更高的标准。要处理断层，应该打浅眼、少装药和放小炮。在打眼过程中，必须合理选择炮眼具体部位以及角度。爆破有两个重要目的，一个是开采道路的开辟，另一是将煤层震落[3]。

结束语：综上所述，针对断层地质结构而言，其结构复杂性较强，正因如此，在煤矿掘进时带给相关工作者许多难以解决的问题。在此情况下，科学、合理选择和应用过断层技术极其必要，促使其本身作用得到充分发挥，一方面是为了煤矿企业的经济效益，另一方面是为了矿业人员的人身安全。认识到煤矿掘进技术中的常见问题并考虑其解决方案，它可以用于采矿实践，实现经济效益和人身安全的双重收获。

参考文献：

[1]郭江鹏.煤矿掘进工作面过断层技术方法分析[J].能源与节能，2018（08）：99-100.

[2]陈俊明.近距离煤层采空区下掘进巷道过断层技术研究[J].能源与节能，2018（01）：23-24.

[3]董瑞.煤矿掘进工作面过断层技术方法与实践[J].内蒙古煤炭经济，2014（09）：115+120.