煤矿掘进迎头过断层技术探析

摘 要：在煤矿作业中，在巷道中会经常遇到一些断层结构，探究煤矿掘进工作中如何顺利的过断层，对煤矿生产有着至关重要的意义。本文就对煤矿掘进中，断层的形成，以及如何安全过断层做了简要分析。

关键词：煤矿掘进 过断层 安全

一、 引言

我国是一个煤矿大国，煤矿牵动着我国的经济，每天都进行着大量的煤矿作业，所以煤矿作业的安全也是人们所关心的最重要的环节。而在所有煤矿事故中，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。

断层的形成，主要是因为当岩石受力超过其承受力里时，产生破裂，最后形成微隙，当许多微隙连在一起时，就形成一个断面层。断面层两侧会产生滑动，根据滑动的方向，断层可分为正断层和逆断层。上盘下降，下盘相对上升的称为正断层，上盘上升，下盘相对下降的断层则称之为逆断层。

二、 过断层的方法

随着我国煤矿矿井开采的深度不断增加，目前工作面开采的地质条件越来越复杂，工作面过断层开采技术已成为我国必须研究的重大课题之一。因此，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。

1. 过小断层的方法

一般在落差大于5m时，巷道施工中就会事先处理，但在回采阶段，往往存在许多较小的落差，不仅使工作难度增加了，更威胁到了工人员的安全。这里介绍了后退挑定法和后退卧底法两种方法，主要就是针对小断层来设计的，主要解决小断层、厚煤层的情况。

1.1 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。如图1所示：

1.2 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所示：

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。因为巷道断面较小，周围岩石的松动圈小，这种情况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，再在巷道内以2.0m的间距，按成巷后的设计断面轮廓线1.5m的间距，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3。

在施工至断层面10m左右的时候停止掘进，安装一个混凝土止浆垫，然后对迎头10m范围内的巷道喷浆进行封闭。然后从其前方，侧面，顶部和底部以一定角度打住浆孔，其深度和密度可根据具体情况而定。完成这些后就可以正常进行掘进了。

3. 过断层的的支护

限于篇幅，本文只做写简要概述，锚网支护与架棚支护。过断层时，迎头是一定要解决好支护工作。煤层厚度为三米左右时，一般都会采用锚网支护，锚梁网支护巷道增加高度，多打两根锚杆，不会影响到巷道的使用。但是当巷道遇到地堑、地垒等构造时，两断层间距在15m以内时，断层两侧除了打锚索来进行加强支护之外，还必须要打托棚来加强对其的支护，以防断层间岩体滑落而导致巷道事故的发生。但是如果断层的间距大于30m的时候，在断层处打托棚加强支护就可以了。

三、 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，意外总是发生于我们大意，加强工作人员的施工安全意识是非常重要的，当然更重要的还是煤炭掘进时的工作环境，要做好对员工的安全保障措施，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。凡是没有使用前探梁等临时支护的工作面应该立刻停止作业。临时支护要紧跟迎头,放炮过后一定要及时将前探梁转移到工作面迎头,务必使工作人员在坚实的前探梁等临时支护的掩护下进行施工，使他们的安全得到保障。

(6)正确使用支护方式。在选择支护方式时要充分考虑到顶板的岩石性质和支架的承载能力。首先必须用锚杆支护加固顶板，使之成为一组合梁，来增强其强度，保持它的完整性。然后再用支架来支撑顶板。

(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。使用棚架来支撑巷道时，必需要用拉杆或者撑木，使棚架成为一个整体，以免造成冒顶事故；当遇到断层面时要缩短棚距。

(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。

四、 结束语

随着我们社会主义发展的脚步的加快，对煤矿的需求也越来越大，所以，煤矿的开采工作也渐渐加大，在掘进中自然不可避免的要遇到各种断层，在当今的和谐社会环境下，我们更加重视开采人员的安全，那么对煤矿掘进迎头过断层技术的要求也越来越高。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。当然，除了上述的安全注意事项外，我们还要对基层的管理人员和技术人员进行专业技术培训，提高个人素质，增强专业素养。

参考文献：

[1] 刘栋. 煤矿掘进迎头过断层技术探讨[J].枣庄矿业集团中兴建安工程公司第三工程处，2010-NO.08：53.

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[3]阳金知,汪书祺. 掘进工作面过断层的方法[J]. 国投新集能源股份有限公司新集一矿，安徽淮南，2003-6：66-68.

[4]王艳军,王育丰. 浅谈煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因及防治[J]. 潞安环能股份公司常村煤矿, 山西长治,2010-05:69-70.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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