煤矿掘进工作面小断层识别及处理

煤矿掘进工作面小断层识别及处理

李静 普安县工业和科学技术局 贵州 普安 561500

摘要：煤矿掘进工作面小断层对于煤矿开采而言是一项重要问题，对此加强识别及处理能够进一步提升煤矿掘进的工作效率，并且有效减少企业成本。针对此问题，相关人员应对煤矿掘进工作面的综合情况进行深入分析，利用相关理论知识及设备技术加强识别并制订可靠的处理方案，促进煤矿的安全顺利生产。

关键词：煤矿;掘进工作面;小断层;识别方法;

引言

改革开放后，我国经济迅速发展，能源需求增加，煤炭作为一种重要能源受到社会各界的高度重视。公路挖掘是煤炭开采的一个关键环节，往往面临不同的结构性缺陷、周围岩石应力集中以及顶板和煤层高度破碎，这不仅使管理工作变得复杂，而且严重威胁到工作人员的生命和安全。煤炭企业应更加重视选择适当的方法，克服各领域的漏洞，确保安全和快速开采，从而为企业的可持续发展奠定坚实的基础。

1煤矿掘进工作面

根据地质资料分析，采用工程类比法。当巷道出现变形、漏帮漏顶或巷道施工过断层带、破碎带时，必须对原有支护进行补强。对照各自的岗位责任制和有关操作规程进行作业。补强形式主要有套棚、打挑棚和补打锚索等[3-5]。对局部架棚支护进行补强支护前，首先加固临近支架，棚撑、木楔打齐，打上劲。所套棚或挑棚必须正规，梁腿接实，与原支架间用木鞋、木楔打紧，棚撑打齐必须定期对补强支护进行检查，发现问题，及时处理。严格执行安全确认制度，每班开工前，由班队长对工作面的安全情况进行一次全面检查，在确认无安全隐患后，其他施工人员方可进入工作面；若发现工作地点顶板、支架、设备及安全设施等有安全隐患，及时组织人员进行处理。此外，有关施工人员需要熟悉矿井施工期间应用到的所有支护设备，以便提升矿井支护效果。

2煤矿掘进工作面技术及小断层地质构造的影响

1. 严重破坏煤层。如果煤矿掘进工作面出现断层，会对开采区域划分带来不利影响，与此同时会破坏煤层的完整性，进而加大煤矿生产的难度。一旦煤层受到断层的影响，不利于开拓方式的布置，而且在掘进过程中煤层很容易出现断失的情况，同时施工量也会随之加大。另外，断层的出现还会严重影响煤矿的储量。b)导致煤矿突水。调查显示，大多数煤矿出现突水的原因是断层的存在。在煤矿开采过程中，地面水和地下水通过裂隙和断层等通道涌入矿井，当矿井涌水超过正常排水能力后就会造成矿井水灾，此时如果处理不当，将可能造成严重的损失。断层造成煤矿突水的主要原因是断层缩小了含水层与煤层之间的距离，致使两者直接接触；同时，断层破坏了隔水层的完整性、隔水层强度大幅度降低等原因都会导致煤矿突水情况的发生。煤矿突水严重威胁着相关工作人员的人身安全，近年来因煤矿突水事故导致人员伤亡的事例也有发生，因此对断层进行提早识别及处理是煤矿掘进工作的重中之重。c)产生冲击矿压。冲击矿压是深井矿山的主要隐患之一。近年来中国煤矿开采深度不断增加，开采强度也不断加大。以断层带附近的冲击矿压来讲，其主要成因是顶板受到断层的破坏，其结构出现不平衡现象，进而产生严重的冲击矿压。对于此类隐患，必须要对断层的构造进行准确的预测识别及处理，减少煤矿的经济损失。

3煤矿掘进工作面小断层的识别方法

3.1断层产状的判断

①直接判断方法。该方法适用于低影响断层，工作人员应综合分析煤岩结构，重点分析断层的衍生结构，据此确定断层的形状和影响。断层衍生结构有划痕、拉伸和褶皱等分类，断裂板块可以此外，工作人员应注意煤渣组特性、煤渣结构和物理特性等信息，并利用层间距快速识别断层位置。②间接判断方法。由于地质和水文条件，基础作业环境复杂恶劣，许多缺陷无法直接判断，工作人员必须找到科学有效的判断依据。均匀沉降法根据工作面开挖经验总结断层特征，判断开采过程中遇到的断层，这种方法比较主观，可以作为辅助判断的依据。地图分析方法应标注地质资料地图中显示的断层位置等信息，并结合经验进行判断。随着科技的不断发展，越来越多的先进技术被用来判断工作计划的缺陷，透射波法可以利用不同结构中的能量和电磁波频率等数据变化来确定断层的形状。

3.2断层的识别

1. 层位对比识别法。通过层位对比，能够有效地对煤层进行分析，掌握断层的距离及位置，例如在掘进机掘进时从工作面的某一风巷入手，如果存在断层，则相关的煤岩层会发生变化，与此同时，将断层附近的煤岩层与其进行对比，就能够掌握断层的实际落差大小，为接下来的掘进创造有利条件。b)层面构造识别法。该方法需要对层面构造的特征进行深入分析。断层在形成的过程中通常会在断层面的旁边引起平行的小断层，其特征相对来说是一致的，因此可以根据这些小断层的特征判断大断层的特征。同时还会在断层面的旁边出现牵引褶曲，如果风巷遇到断层，煤岩层就会产生一定的变化，巷道也会随之发生改变[3]。此外，要分析断层带的特点。断层的上盘与下盘在移动时会形成破碎带，可通过分析破碎带中的碎屑推断断层的性质，或者借由断层面上的磨痕判断上盘与下盘的运动轨迹，以此来获取断层的相关信息。c)规律分析识别法。中国在煤矿开采方面已经有丰富的经验并积累了大量的资料，可通过查找分析有关资料找出规律。同时可以通过揭露正断层判断断层的性质。以高角度正断层为例，可利用有关规律进行总结分析，为寻找断失翼煤层提供依据。除上述情况外，还可能会出现逆断层，但一般情况下出现正断层居多。

4煤矿掘进工作面小断层的处理分析

4.1合理选择掘进机

掘进机的主要功能不是采煤，是给采煤机“开路”，开完路后将采煤机及液压支架放入，采煤机的采煤效率较掘进机快。如果只用掘进机采煤，属于违法行为，是“以掘代采”。但现在国内已有“连采机”，即掘进和采煤合一体。其中部分断面挖掘机包括四种，即单双环形刮板链式、螺旋式、耙爪式和星轮式。装载机构，包括电动机驱动和液压马达驱动，但如果工作环境中是较为潮湿的情况，应当选用液压马达驱动掘进机。

4.2处理分析

在处理时要从掘进工作面的顶板开始施工。如果顶板岩性完好，可由巷道的底部向巷道的顶部切割；如果顶板较为破碎，则要先从巷道的顶部切割，同时要架好前探梁，支护好顶板后再继续向下切割。需要注意的是，当巷道由正断层下盘向上盘通过或者由上盘向下盘通过时，要加强支护和顶板控制，确保煤层顶板不会向下掉落。在一些复杂地质中有很多伴生断层产生，在勘探和掘进前期并没有被完全揭露出来，因此在布置工作面时要根据实际地质情况尽量避开断层，同时工作人员必须要对煤层顶板以及产状进行测量，根据标高判断前方是否存在断层。

结束语

综上所述，过断层技术在煤矿工作面掘进中占有举足轻重的地位，与采煤安全、效率息息相关，煤矿企业要想在激烈的市场竞争中占据有力地位就需深入挖掘过断层技术的特点与优势，结合煤矿的实际情况准确判定断层类型，以此确定断层技术应用策略，为生产安全保驾护航，进而为煤矿企业的健康发展注入源源不断的力量。

参考文献

[1]史斌.煤矿掘进工作面小断层识别及处理[J].能源与节能,2021(07):41-42.

[2]白斌斌.煤矿掘进工作面支护技术的研究应用[J].矿业装备,2021(03):66-67.

[3]孔德勖.煤矿掘进工作面过断层技术[J].当代化工研究,2021(11):83-84.

[4]赵新增.煤矿掘进工作面支护研究[J].能源与节能,2020(02):101-102.

[5]王洋.探究煤矿掘进工作面小断层识别及处理[J].能源与节能,2017(06):38-39+53.

作者介绍：李静，1992. 2--，男，汉族，贵州纳雍人，2021年 7月毕业于六盘水师范学院安全工程专业，本科学历，助理工程师职称；现在普安县工业和科学技术局从事煤矿安全监管管理工作。

工作单位：普安县工业和科学技术局

单位邮编：561500