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煤矿掘进迎头过断层技术分析

　　[摘 要]在煤矿井巷施工尤其是回采巷道中，经常会通到一些断层构造。如何安全顺利地穿过断层，对提高单进水平，实现安全生产意义重大。本文就对现常见的断层技术做了些简要的描述，分类为小断层和大断层分别介绍了其过断层的技术及要注意的安全事项。

　　[关键词]煤矿 过断层 技术 问题
　　中图分类号：F538.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0018-01
　　所有煤矿事故中，由于断层冒顶形成的事故占大多数，所以对于如何安全过断层更显重要。因此，研究煤矿掘进过程中如何度过断层也成了一个具有现实意义的课题
　　1.断层的危害
　　根据断层面（即岩石的裂缝和两块岩石运动过程中产生的裂缝）位置的不同特征，科学家将断层分为三种类型：
　　（1）正断层：在正断层中，断层面几乎是垂直的。上盘（位于平面上方的岩石块）推动下盘（位于平面下方的岩石块），使之向上移动。反过来，下盘推动上盘使之向下移动。由于分离板块边界的拉力，地壳被分成两半，从而产生断层。
　　（2）逆断层：逆断层的断层面也几乎垂直，但上盘向上移动，而下盘向下移动。这种类型的断层是由于板块挤压形成的。冲断层与逆断层的移动方式相同，但断层带几乎是水平的。在这类同样是由挤压形成的断层中，上盘的岩石实际被向上推移至下盘的顶部。这是在聚合板块边界中产生的断层类型。
　　（3）平移断层：在平移断层中，岩石块沿相反的水平方向移动。正如转换板块逆断层边界中所述，地壳块相互滑动时形成这些断层。在所有类型的断层中，不同的岩石块紧密地相互挤压，在移动过程中形成很大摩擦力。如果这种摩擦足够大，这两块岩石将咬合，因为摩擦力使它们无法相互滑动。在这种情况下，来自板块的力量继续推动岩石，从而增大施加在断层上的压力。
　　2.煤矿过断层技术
　　过断层的方式一般要遵循以下几个原则：看顶板的状况，如过顶板较好时，不破坏顶板，而以卧底为宜；如果断层以外不宜采取，就改造断层；挑顶卧底的坡度还应该要与辅助运输、皮带运输以及掘进机的使用等相协调适应；最后还要注意顶底板的软硬程度等。
　　2.1 过小断层的方法
　　①后退挑定法
　　这种方法适合于当断层面造成掘进施工方向上的煤层上移的时候。当挑顶至断层面的时候，巷道的顶部刚好到达断层面下盘的煤层顶板。可使用锚杆支护顶层，保证支护的稳定之后，便可继续向前掘进。如下图2.1.1所示：
　　②后退卧底法
　　这种方法适合于当断层面造成掘进施工方向上的煤层下移的时候。当卧底至断层面的时候，巷道的顶部刚好到达断层面的上盘的煤层顶板。可使用锚杆支护顶层，保证支护的稳定之后，便可继续向前掘进。如图2.1.2所示：
　　2.2 过大断层的方法
　　当煤矿巷道中遇到大断层时，其周围的岩石破碎松软，这时候，常规的方法和支护措施很难顺利通过，可以先用注浆的方法加固周围的岩石。具体方法如下。
　　先导硐后注浆。先采用小断面导硐能顺利通过断层破碎带。在小断面巷道过断层后，布置注浆钻孔，钻孔深度以到达围岩加固拱三分之一的位置为准，见图2.1.3。之后对巷道喷浆进行封闭。然后以一定角度打住浆孔，这样就能正常进行掘进了。
　　2.3 过断层支护
　　过断层支护是确保安全掘进的重要环节之一，在实际施工过程中，可采取以下几种支护方式：其一，当井下巷道内的顶板为基岩且完整稳定，而两帮为煤层时，可以采用矩形锚网喷支护；其二，当井下巷道全部位于岩层中，并且围岩比较稳定，可采取拱形封闭锚网的方式进行支护；其三，在巷道围岩发生异常破碎或是对顶托煤层进行施工时，应采用架棚支护；其四，对于架棚巷道可采用煤矿专用的11#工字钢制作成支架，棚间距可为1m的对棚或0.8m的单棚，在墁顶位置处铺设金属网，并进行可靠连接；其五，采用锚网喷支护过断层时，如果是由于卧底造成巷道过高时，应施工1～2排撑帮柱，这样有利于确保两帮安全稳定，避免折帮的情况发生；其六，当架棚巷道卧底时，可以采取棚下棚的方式进行支护，或是在原有的架棚支护不动的基础上，对棚腿进行固定，在卧底两帮然后用混凝土进行浇筑，以此来确保棚腿稳定。
　　2.4 过断层的安全措施
　　煤炭掘进时，遇到断层情况是不可避免的，意外总是发生在我们大意，加强工作人员的施工安全意识非常重要，当然更重要的还是煤炭掘进时的工作环境，本文主要列举了有以下几个方面：
　　（1）加强煤矿地区的地质调查工作，仔细浏览地质资料，制定出具体的施工方法与安全保护措施。
　　（2）严格坚持敲帮问顶制度，并让另一人在旁边监护，及时找出悬矸危岩，并用临时支护连接实顶。
　　（3）尽量减少围岩暴露的时间，争取一次成巷。
　　（4）保证支护设备的质量，能有效的连接实顶。
　　（5）要坚持使用前探梁临时支护与逼迎面墙装置等，严禁空顶的作业。
　　（6）正确使用支护方式。
　　（7）事先装备防倒棚装置，以免造成冒顶事故。
　　（8）严格的按照施工方法来进行巷道支护。
　　（9）需要爆破时，合理的选择爆破参数，控制好装药量， 掏槽眼尽可能靠近底板，加大支护密度，减少对围岩和顶板的震动和破坏，保持围岩的稳定性和顶板的完整性。
　　（10）在施工中要严格执行操作的规程，在交接班和安全检查制度的时候，要随时注意周围的巷道的状况，发生变化时，要及时上报和处理。
　　（11）到遇到地质变化时，需要改变支护措施，这时候，施工人员不得随意改变，要上报审批后才可以按照制定措施来施工。
　　参考文献
　　[1] 连斌.龙永煤田苏邦矿区缓断裂构造及其控煤分析[J].龙岩学院学报，2007（6）.
　　[2] 雒发柱.做好防治水措施预防透水事故[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2008（4）.
　　[3] 张亚林.浅议煤矿掘进工作面冒顶事故原因和防治[J].华章，2011（16）.