斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響與處理

閆 濤

山西汾河焦煤股份有限公司，山西臨汾 041600

1 斷層對(duì)煤炭生產(chǎn)的影響

斷層能夠使得上升盤煤層的埋藏深度變淺，而且開放性的斷層可以部分釋放煤層中的瓦斯，從而在開采煤層的過(guò)程中產(chǎn)生積極影響，有利于煤層的開發(fā)；但是斷層能造成煤層完整性和連續(xù)性的破壞，給煤炭生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。

不同規(guī)模的斷層，給生產(chǎn)帶來(lái)的影響也是不同的。目前我國(guó)在斷層規(guī)模的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)方面還沒有達(dá)成統(tǒng)一。依據(jù)煤礦工作的實(shí)際實(shí)踐，可采用以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分：將落差超過(guò)50m的斷層規(guī)定為特大型的斷層，將落差在50m～20m之間的斷層規(guī)定為大型斷層，將落差在20m～5m之間的斷層規(guī)定為中型斷層，而將落差低于5m的斷層規(guī)定為小型斷層。

在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，斷層影響主要為以下方面：第一，對(duì)采區(qū)和井田的劃分造成影響，斷層能夠?qū)γ簩拥耐暾院瓦B續(xù)性造成破壞，特別是那些大、中型的斷層，常常把一個(gè)采區(qū)或一個(gè)井田沿?cái)鄬游恢脙杀P分開，這增加了煤礦生產(chǎn)的難度。第二，對(duì)開拓系統(tǒng)的布設(shè)產(chǎn)生影響，如果斷層存在于井田之中，那么煤層就會(huì)受到斷層的影響，這必然影響到礦井開拓方式的合理布置。第三，對(duì)巷道掘進(jìn)量產(chǎn)生影響，在掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)斷層，那么煤層就會(huì)在其一翼處出現(xiàn)斷失。在對(duì)巖巷進(jìn)行強(qiáng)行施工穿越斷層時(shí)，如沒有對(duì)煤層位置進(jìn)行正確定位，就會(huì)導(dǎo)致延期施工或者施工巷道的報(bào)廢，同時(shí)掘進(jìn)巖層的速度要慢于在煤層中的施工速度，會(huì)導(dǎo)致巷道施工的緊張。而且在對(duì)斷失翼的煤層進(jìn)行尋找時(shí)，對(duì)巷道的掘進(jìn)會(huì)增加施工量。第五，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)產(chǎn)生影響，在一般情況下，斷層面周圍的煤層和頂板都是很容易破碎的，經(jīng)常出現(xiàn)冒頂以及片幫的事故，增加了巷道支護(hù)和掘進(jìn)的難度。特別是在通過(guò)較大含水量或者大量瓦斯聚集的斷層時(shí)，極易出現(xiàn)瓦斯事故和透水事故。這些都會(huì)給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)一定的安全隱患，對(duì)煤礦的正常生產(chǎn)造成不利影響。第五，對(duì)煤炭資源的儲(chǔ)量產(chǎn)生影響，如果出現(xiàn)較大的斷層，則需要在其兩側(cè)留設(shè)一定的保護(hù)煤柱，這會(huì)導(dǎo)致可采煤層的儲(chǔ)量減少，斷層出現(xiàn)的越多，煤炭?jī)?chǔ)量的損失就會(huì)越大。而且在斷層出現(xiàn)密集的局部地區(qū)，還會(huì)出現(xiàn)不可進(jìn)行開采的區(qū)域，損失大量煤炭資源。第六，對(duì)煤礦的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益產(chǎn)生影響。如果出現(xiàn)斷層，那么礦山在礦井的設(shè)計(jì)、采區(qū)的劃分、井巷的施工以及資源的儲(chǔ)量方面都會(huì)受到很大的不利影響，而且，它還給煤礦生產(chǎn)的安全性帶來(lái)嚴(yán)重威脅。這些給煤礦的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益產(chǎn)生了重要的不利影響。在開采過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)并揭露了未知斷層的存在，其影響往往是未知數(shù)，煤礦需要及時(shí)組織物力、財(cái)力、人力，以盡快尋找失翼的煤層，恢復(fù)煤炭生產(chǎn)。

2 在煤炭生產(chǎn)中對(duì)斷層的處理對(duì)策

2.1 對(duì)地質(zhì)工作的重要性提高認(rèn)識(shí)

建設(shè)開發(fā)和煤礦生產(chǎn)是礦井地質(zhì)工作的重要組成部分，它們貫穿于煤礦的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及報(bào)廢整個(gè)過(guò)程。礦井地質(zhì)的分析研究、程度高低的控制，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)和發(fā)展有著直接影響。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，煤礦所發(fā)生的安全事故中，大部分都是瓦斯爆炸、冒頂以及突水等安全事故，這些事故與煤礦地質(zhì)工作有著很大的聯(lián)系。在煤礦安全生產(chǎn)的過(guò)程中礦井地質(zhì)工作有著巨大的先導(dǎo)作用，認(rèn)真處理好礦井地質(zhì)工作，可以有效避免水災(zāi)事故、瓦斯事故和頂板事故的發(fā)生，確保煤礦進(jìn)行安全生產(chǎn)，切實(shí)提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。所以，對(duì)礦井地質(zhì)工作的加強(qiáng)，可以杜絕類似安全事故的出現(xiàn)，有利于煤礦的安全生產(chǎn)，提高礦井的防災(zāi)和抗災(zāi)能力。煤礦企業(yè)只有對(duì)礦井地質(zhì)工作的特點(diǎn)、性質(zhì)及重要性加以充分認(rèn)識(shí)，才能科學(xué)的管理企業(yè)，進(jìn)行合理的決策，促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.2 對(duì)斷層采取針對(duì)性的處理方法

礦井的地質(zhì)工作人員要對(duì)其管理的礦井的地質(zhì)構(gòu)造和發(fā)育規(guī)律進(jìn)行熟悉掌握，對(duì)斷層采取針對(duì)性的處理辦法。如果在掘進(jìn)巷道過(guò)程中以及上山、下山等具有傾斜性的巷道中出現(xiàn)斷層，可以結(jié)合生產(chǎn)的不同要求來(lái)采取不同的形式處理斷層。在處理落差較小的斷層時(shí)，可以根據(jù)斷失盤的性質(zhì)，即上升盤還是下降盤來(lái)確定采用挖底、挑頂還是挖底挑頂相結(jié)合的方式處理斷層。而當(dāng)遇到落差較大的斷層時(shí)，為了減少掘巖巷的工作量和防止出現(xiàn)丟煤的情況，可以采用反眼、石門、和立眼的方式打通煤層。具體應(yīng)選擇何種方式，要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)要求和煤礦的地質(zhì)情況來(lái)確定。在回采階段，應(yīng)使用重開切眼的辦法。在斷層落差超過(guò)煤層厚度的情況下，對(duì)于斜交斷層和傾向斷層可使用重開切眼的辦法，也就是在斷層的另一盤提前重新進(jìn)行切眼的開掘，在將工作面推入斷層時(shí)，則停止回采，把工作面移到新的切眼處進(jìn)行繼續(xù)開采。而對(duì)于那些落差一端小、一端大的斜交性斷層，應(yīng)使用分采和合采相結(jié)合的辦法，將斷層的上下盤煤層進(jìn)行結(jié)合后開采。在這個(gè)過(guò)程中我們必須注意，在綜采工作面的選擇和布置時(shí)努力避開斷層。在斷層的落差低于煤層的厚度并且煤層的頂?shù)装鍘r石非常堅(jiān)固時(shí)，應(yīng)使用挑頂或鉆眼爆破的方式來(lái)通過(guò)斷層。而當(dāng)斷層的落差較大并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤層的厚度時(shí)，應(yīng)先采用掘出跳眼切面的方法，然后再使用工作面部分或全部搬家的方法來(lái)通過(guò)斷層。

在地殼中斷層構(gòu)造的分布非常廣泛，其種類和形態(tài)繁多，規(guī)模大小不一。它們的存在對(duì)煤層的保存和破壞有著重要影響，會(huì)導(dǎo)致巖層、礦層的錯(cuò)動(dòng)以及不連續(xù)，給煤礦的勘探和開采生產(chǎn)都帶來(lái)難度，所以，在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)斷層的分析研究和有效處理是非常重要。

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