探析煤矿掘进巷道过断层漏顶区域的施工技术

摘 要：煤矿企业的状况是否良好直接影响中国国民经济的发展，它作为基本的能源单位对工业的能源需求量具有重要的作用。矿藏分布情况不同导致所需的开采技术也不相同，同时开采的难度也不相同，提高煤矿的开采技术可以提高对煤炭资源的有效利用。全球能源的紧缺，使得煤矿企业的挖掘技术日益紧张，不断的提高挖掘技术是继续解决的首要问题。本文就煤矿掘进巷道过断层漏顶区域的施工技术进行了研究。

关键词：煤矿掘进；巷道；过断层；施工技术

中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0221-02

引 言

我国是一个煤炭资源消耗巨大的国家，煤炭企业的发展好坏直接关乎到国民经济的发展。煤矿企业是高危企业，为了增加煤矿企业的产煤量，工程量逐渐繁重是必不可免的，相应的事故发生的频率也逐渐变大。在煤矿开采过程中，断层结构的奇异性，会引起两侧的土壤极易受到干扰，因此在煤矿开采过程中，保证施工人员的安全性是至关重要的任务。煤矿掘进过程中，为了增加开采量，需要实施深度开采，此时遇到断层结构是非常容易的，所以开采过程中的安全隐患是必然存在的。

1 断层产生的原因以及影响

地壳的变动会引起土层结构的改变，不同的地层产生的断层也是不同的，其中煤炭层是一个重要的组成部分。土层经过地质结构的变动之后会经过挤压运动产生断裂的现象，主要分为地下断层和地上断层。断层的产生一般都会有征兆，一般在巷顶板会出现节理化的现象，其中现象越明显，出现的概率就越高。如果在顶板标高的地方产生很大的变化，这就表明断层已经出现；另外，煤矿出现断层的地方附近会出现褶皱现象。

2 过断层的技术手段

通过断层的技术包括两种情况，即通过小型断层结构的技术和通过大型断层结构的技术。小型的断层结构是指巷道掘进作业中遇到的小于35m的掘进进度，相反，大于35m的即为大型的断层结构，如图1所示。使用断层作业技术可以有效的促进煤矿掘进速度，但是采用断层技术会消耗大量的资金。而对于小型的断层一般有两种方法，即后退卧底法和后退挑定法。后退卧底法需要向下延伸巷道，对巷道进行稳固处理；而后退挑定法需要将开采的煤层向上移动，以便稳定支护结构，保证掘进的速度。

煤矿掘进进度中，要顺利的通过大型的断层结构，必须采用相应的技术手段。参考巷道成型之后的1.5m距离进行设计，可以使巷道内的距离超过2m，此种情况下便可以进行钻孔注浆技术。混凝土止浆垫需要安装在断层附近约10m的位置，采用喷浆技术做好封闭工作，根据断层结构的坚固程度进行处理。

3 案例分析

在主斜井和回风井井底掘进到一定位置的时候，出现了断层，据地质资料判断一共有两条断层，分别为DF2、DF4断层。这两条断层的高度差约为3m，在挖掘过程中需要对其进行加强支护，同时，注意断层处的防水排水工作。DF2断层位于井田西北部，倾斜角度大约为70°；DF4断层也位于井田西北部倾斜角度大约为60°。为了确定断层的结构，必须采用钻探技术，保证施工安全顺利的进行。

本工程的施工方法采用放小炮掘进的方式，规定小炮的掘进尺寸应控制在1000mm以内。施工过程中，采用临时支护防止顶板岩石的破坏危及施工人员的生命安全。顶板采用锚网梯配合锚索钢带支护，并采用锚网梯护帮，同时做好防水、排水工作。顶板支护时，应该先将吊环连接在锚杆外面，对于爆破工作应该采用短掘的方式，保证作业面不空顶，从而有效保证施工过程中的人员安全。前探梁采用临时支护的方法，掘进之前应该先进行“五前两后”的敲帮问顶工作，由有经验的技术人员指挥装煤岩工作。临时支护的使用必须严格遵循敲帮问顶的制度，工作人员必须在可靠的支护环境下，按照规定每隔一定的距离摘除活石浮煤，同时做好清理工作。班长亲自指挥每一次的支设，监督每一次的回撤前探梁作业是否在永久的支护环境下进行。在施工过程中难免会使顶板的条件变差，面对这种情况必须缩小循环进度、浅打眼，并及时进行支护。

巷道掘进应该严格按照炮眼布置图以及图表进行作业，采取多打眼少装药的方法。施工过程中架棚应该将中、腰线延长到一定的位置，中线至棚腿的位置为1400mm；架棚工作每一个小组应该至少6个人，拱架必须接顶严密，棚与棚的距离应该控制在800mm以内。架棚完成后应该检查其梁与柱腿接口是否严密。支架是否有前倾后仰的现象，顶部和两帮的背板能否与巷道中线平行。对于工艺要求，施工人员应该严格按照中腰线画轮廓线，保证巷道质量；另外要严格按照要求进行永久支护，按照规定进行架设拱架，严禁空顶作业。支架断面的高度测量腰线上下数值应该在规定范围值内，支架与顶帮的连接应该避免支架点荷载工作。煤矿掘进过程中应该加强通风管理，瓦斯检查员检查次数不能少于3次，空气中的甲烷浓度超过1%的时候，应该立即停止工作并安全撤离。作业人员必须对自己岗位的安全负责，做到安全生产。地质测量人员应该实地勘探，并做好详细的记录。

4 煤矿掘进巷道过断层漏顶区域的施工技术

4.1 施工前的准备工作

煤矿掘进巷道前应该做好现场的勘察工作，制定出合理的作业方案，并交给审核部门审查，同时做好监督工作。巷道掘进过程中要定期测量掘进的距离，当距离大于20m时要适当降低掘进的速度，并对周围的环境进行监察。不同的地质情况对应的巷道掘进情况不同，应该根据勘察的情况对作业的技术细节进行适当的调整，保证施工进度，提高作业的安全性。掘进作业过程中，要着重关注断层部位，断层的异常关系到掘进作业的安全，其中要特别关注瓦斯以及地下水存在的情况。

4.2 煤矿掘进作业中需要采取的相关技术措施

在断层面进行巷道掘进过程中，要做到一边掘进、一边勘探，如果所探测的煤层厚度超过2m，必须停止掘进作业，并做好下一步的施工方案。如果作业位置与断层之间的距离不超过5m，一定要停止钻孔作业，改用通过断层的技术手段。总之，根据情况而定，不同的情况采用的技术手段不同。当断层超过煤层厚度的一半时，将进行卸压钻孔，钻孔的深度要达到20m，数量不应该少于8个，保证断层面的煤炭层得到有效的控制。当断层的落差非常大的时候，要根据钻孔的实际情况对数量进行确定。

5 结束语

煤矿企业是高危企业，为了增加煤矿企业的产煤量，工程量逐渐繁重是必不可免的，相应的事故发生的频率也逐渐变大。在煤矿开采过程中，断层过顶导致的事故比较多，因为断层结构的奇异性，其两侧的土壤极易受到干扰，因此在煤矿开采过程中，保证施工人员的安全性是至关重要的任务。通过断层的技术包括两种情况，即通过小型断层结构的技术和通过大型断层结构的技术。对于安全技术措施，应该由专业的作业人员向技术员传授相关知识，并以考试的方式办法上岗证书。对于工艺要求，施工人员应该严格按照中腰线画轮廓线，保证巷道质量；另外要严格按照要求进行永久支护，按照规定进行架设拱架，严禁空顶作业。煤矿掘进巷道前应该做好现场的勘察工作，制定出合理的作业方案，并交给审核部门审查，同时做好监督工作。

参考文献

[1]申家志.巷道掘进过断层方法以及技术措施研究[J].内蒙古煤炭经济，2014，8（9）：129～130.

[2]王齐泉，闫国虎.煤矿掘进巷道过断层技术措施[J].科技创新与应用，2014，3（5）：104.

收稿日期：2018-8-12

作者简介：邓运喜（1987-），男，汉族，助理工程师，本科，主要从事煤矿井下采煤掘进安全管理工作。