煤巷掘进过断层方法探讨

张焕明 段长鹏

摘 要：断层是煤矿挖掘时经常遇到的问题，为了更好的获取经济和社会效益，就需要解决断层问题，本文主要介绍了煤巷掘进过大断层的方法，巷道夹角和断层对巷道围岩的影响，探讨煤巷掘进过小断层的方法。

关键词：巷道夹角；巷道掘进；断层

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.046

断层是煤矿挖掘时经常遇到的问题。为了顺利的进行掘进工作，就需要解决断层问题，目前，最有效解决小断层、厚煤层等问题的方法就是后退挑顶和后退卧底过断层的方法。分析巷道夹角和断层对巷道围岩的影响，结合实际工作中的情况，总结过大断层的方式方法，解决了煤巷掘进工作过断层支护困难的难题。

1 两种处理小断层的方法

1.1 后退卧底处理断层法

采用后退卧底法过断层的最好时机是当断层造成煤层下移的方向是沿掘进施工的方向时。当卧底掘进到了断层的地方，这时，断层面上盘煤层顶板恰好与巷道顶部的高度一致。继续掘进时，将煤层顶板正常用支护装置进行支护，这样断层就可以被支护装置很好的保护起来，从而让掘进工作顺利的进行。采用后退卧底的方法过小断层，优点有工程量减少了、出煤率增大了等。

1.2 后退挑顶处理断层法

采用后退挑顶法过断层的最好时机是当断层造成煤层上移的方向是沿掘进施工的方向时。当挑顶掘进到了断层的地方，这时，断层面下盘煤层顶板恰好与巷道顶部的高度一致。继续掘进时，将煤层顶板正常用支护装置进行支护，这样断层就可以被支护装置很好的保护起来，从而让掘进工作顺利的进行。

2 围岩的影响因素

断层破碎带围岩压力的分布是受断层破碎带围岩产状影响的。松散破碎的碎块岩体和泥岩等充填物组成了断层破碎带，地方的压力可以用松散岩体力学理论进行计算，断层破碎带产生的垂直地层压力即作用在巷道或硐室上的垂直地层压力等于断层破碎带充填物容重和深埋时为压力拱高度的乘积。影响围岩压力分布的主要因素是断层与巷道夹角不同。

3 地质与断层的解决方法

3.1 地质

当地质的煤层厚度和煤层间距处于一定值，煤的类型属于半暗半亮型，这层煤的结构单一，厚度相对稳定，结构简单。这种煤的底部为深灰色粉沙岩，其中泥质含量较高，但稳定性很差，含有植物的化石在其中，质地很脆，非常易碎。

3.2 断层情况

断层主要分为正断层、逆断层及直立断层。掘进过程中最普遍的地质结构是断层，处理断层可以采用锚网支护方法，这种处理方法具有及时性、短时性及安全性等优点。总结处理断层的方法必须要在实践中总结，并与实践相结合。

3.3 断层处理方法

当在煤巷掘进中遇到断层时，首先要做的是了解断层的情况。之后对过断层形成高墙的问题进行有效的分析和研究，为过大断层积累经验。

3.3.1 断层处理方法之直接割顶法

当遇到断层高度小于两米的落断层时，断层表面岩石硬度不大可直接将岩石截割，之后进行锚网支护。直接割顶法降低了发生安全事故的可能性，也减少可掘进的难度。直接割顶法最适宜的使用情况是当掘进坡度大、坡度减小或是反坡。

3.3.2 断层处理方法之后退卧底法

当断层为落差小于一定值就是落断层，落断层一般采用锚网索支护控制围岩的方法，为保证达到设计要求，掘进机应后退一定的距离，用小于掘进机坡度栽坡卧底。掘进机使用这种方法处理断层既可以保持巷道的稳定，又不会破坏巷道，由于巷道高度随着卧底逐渐增加，所以在处理断层后，先要从上向下用锚网索加固对顶帮和断层面，避免巷道过高而发生安全事故。

3.3.3 断层处理方法之台阶施工法

当断层的高度位于两米到四米之间的起断层时，顶煤厚度已经很小了，不能采用放炮震动落煤这种方法了。这时就应该采取台阶施工法。其中要超前两米到三米对上半部进行支护，当巷道高度维持在两米五时，应采用锚杆钻机施工，施工时，必须严格遵守规定进行支护。

3.3.4 断层处理方法之起坡卧底、顶煤放炮法

当断层暴露出来后，一定要及时的进行支护，用来保证作业人员的人生安全，还能减小补打的难度，当断层为暴露高度小于一米的起断层时，采用的掘进方式为卧底掘进。当起断层落差高度大于两米时，采用的掘进方式为点小炮震动落煤。点小炮震动落煤方法的难度很大。

4 支护方法

4.1 巷道支护之钢棚支护法

采用架工字钢棚或锚喷的方法过断层一般是断层落差较大，并且，其他的过断层方法都不适用。架工字钢棚支护与锚杆超前支护总是要相互配合使用，这样达到的效果会更好，使用架工字钢棚支护时，可能是在暴露断层之后，顶板碎裂、水量过多、严重塌落等原因。锚杆通常都是由特殊的工艺制作，超前锚杆最有效地使用位置是固定的，最好是打在外侧，使用间距和角度都是确定的。

4.2 巷道支护之锚索加固法

为了控制围岩的压力，更有效的降低巷道片帮的可能性，应采用锚索加固法。当断层平行与巷道或断层位于片帮之内，出现这种情况可能会造成增大围岩的压力，片帮会加重，加大了支护难度，可以将锚杆连在一起形成一个网状，而断层侧巷帮中部则是采用锚索加强支护。锚索长度一般在四米左右，影响锚索的主要因素是断层在巷帮的形状，锚索排距在两米左右。

5 小结

在过断层组中，先要探清断层的实际情况，使用最有效的过断层方法，这样过断层组有着很多的优点，例如高效、快速、经济等。在煤巷过断层掘进中，为了达到减小了断层对巷道的影响范围的目的，可以增大断层和巷道的夹角，为了更好的维护和支护巷道，应该增大了巷道顶板的支撑能力。

参考文献：

[1]赵镇源，田强，刘成亮等.煤巷掘进过断层方法研究[J].地球，2015，（10）：372-372.

[2]梅洪微.煤巷掘进过断层方法研究[J].内蒙古煤炭经济，2014，（7）：144，149.

[3]耿佳柱，邓庆鹏，王国清等.浅谈煤巷掘进过断层方法[J].科技信息，2013，（14）：419

作者简介：张焕明（1983-），男，山东肥城人，工学学士，助理工程师，现任技术员，主要从事煤矿开采工作。