煤礦掘進巷道過斷層技術探析

高雷

摘 要：煤礦企業作為基礎能源單位，其狀況直接關乎中國國民經濟的發展。工業能源需求量的增加，對煤炭資源的需求量有所增多，就需要煤炭企業增加開采量，相應地，也要提高開采技術水平。在煤炭資源開采的過程中，由于礦藏的分布情況不同，煤礦掘進的難度也會有所不同。特別是煤礦掘進過程中所采用的巷道過斷層技術，是需要重點關注的問題。本論文針對掘進巷道過斷層技術方面的問題進行研究。

關鍵詞：煤礦；掘進技術；巷道；過斷層

中圖分類號：TD792 文獻標識碼：A

煤礦掘進行業中，在礦藏區域遇到斷層結構是非常常見的。由于斷層區域在礦藏的分布上存在著復雜性，也會因此導致安全事故的。近年來的露天煤炭資源開采工作中，開采作業量增加，但是，資源量逐漸減少。為了增加開采量，就需要實施深度開采，煤礦開采環境區域復雜。當遇到斷層結構的時候，就必然會在開采作業中存在諸多的安全隱患。這就需要采用合適的掘進技術通過斷層區，不僅可以提高開采效率，避免礦藏資源浪費，而且還要提高巷道掘進的安全系數，對促進中國企業的發展意義重大。

一、產生斷層的原因

在地層中產生斷層是較為常見的。不同的地質環境，地層的結構是有所不同的。當地殼變動中，土層結構就會相應地發生變化，斷層也是一種土層結構。在地質環境中，煤炭層是其中的一個重要組成部分，當然也會存在斷層的問題。在地質結構變動的過程中，土層經過擠壓運動之后看煤炭層就會產生斷裂的現象。斷層的煤礦包括有兩種，即地上斷層和地下斷層。露天煤礦即為地上斷層，地下的煤礦層是本論文重點討論的問題。

二、產生斷層的征兆

在開采煤礦的過程中，掘進作業得到很深之處，能夠遇到斷層是較為常見的。任何事物都有其產生的規律，斷層的產生亦是如此，必然會存在產生的征兆。

其一，當有斷層產生的時候，在巷頂板底板就會存在節理化的現象，而且非常明顯。這種現象越是顯著，就越可以證明距離斷層已經非常近了。

其二，通過觀察煤層頂板的變化和煤層底板的變化也可以對斷層進行斷定。如果頂板和底板的標高有很大的變化的時候，就意味著煤層有斷層產生。

其三，如果煤體逐漸柔軟而且有破碎的現象，伴隨有滑面，就說明距離斷層已經很近了。

其四，通常煤礦出現斷層的時候，在其附近的底層會有褶皺。巷道掘進工作人員如果發現這種現象，就要注意距離斷層已經非常近了。

三、通過斷層的技術

（一）通過小型的斷層結構的技術

巷道掘進作業中所遇到的斷層結構，如果超過35m則屬于是大型的斷層結構，沒有超過35m則屬于是小型的斷層結構。對于小型的斷層結構，如果采用斷層作業方法就會消耗大量的資金，得不償失。如果不采用斷層作業技術，就會使煤礦掘進無法通過。對于小型的斷層結構，要通過可以采用后退挑定法和后退臥底法。

所謂的“后退挑定法”，是將開采的煤層向上移動，后退一段距離之后將頂板挑到斷層的頂面，是斷層的頂板處于巷道的底部，以使支護結構保持穩定。之后就可以繼續掘進了。

所謂的“后退臥底法”，就是當掘進挖掘到斷層之下的時候，需要向下延伸巷道，使底板延伸到煤層的上層，對巷道進行穩固處理，之后就可以繼續掘進了。

（二）通過大型的斷層結構的技術

煤礦掘進中，如果巷道掘進已經超過了35m，即為大型的斷層結構。要順利地通過大型的斷層結構，就需要采取相應的技術處理措施，即先導硐，之后進行注漿處理。對于斷面的輪廓線進行設計，可以參考巷道成型之后的1.5m距離進行設計。采用這種設計方式，可以使得巷道內的距離超過2m。當所有的這些工作完成之后，就可以采用鉆孔注漿技術進行加固處理。

當施工完成之后，就可以進行混凝土止漿墊安裝了。通?；炷林節{墊需要安裝在距離斷層大約10m的位置。在巷道內還要在10m以內采用噴漿技術做好封閉工作。當所有的這些工作完成后，就要進行打孔注漿作業，對于噴漿的密度以及深度都需要根據斷層結構的堅固程度精心處理。

四、煤礦巷道掘進的過程中通過過斷層所采用的技術

（一）做好前期準備工作

其一，做好作業現場的勘察工作，將工作方案制定出來。對于專業技術人員和作業人員合理安排，專業技術人員針對勘察中所獲得的信息將具體的作業方案制定出來，交由審核部門，經過審核確認之后，就可以組織施工，并做好施工監督工作。

其二，當巷道掘進作業的位置距離斷層大約20m的時候，掘進的速度就要降低，并在掘進的過程中還要對作業環境進行勘察，根據勘察所獲得的結果對作業的技術細節進行調節，還要將所獲得的數據信息傳輸給有關部門，使部門的工作人員對斷層的情況做出分析，以調整作業方案，對施工進度做出新的要求，保證作業安全。

其三，掘進作業中，要對斷層的厚度予以關注。如果發現斷層的厚度存在異常，要立即停止掘進作業，對作業現場進行勘察，特別要考察瓦斯情況以及地下水的情況，根據考察所獲得的結果將解決方案制定出來。

其四，掘進巷道之前要開展探孔和卸壓孔工作，由經驗豐富的專業技術人員對整個的工作過程都要進行檢查并詳細記錄檢查中所獲得的數據信息，特別要對巷道的變化詳細記錄。對于礦石層所具備的特性以及煤層的特性都要上報給有關部門，同時還要做好通風工作，防治突發性事件發生。進行鉆孔挖掘中，要嚴格按照技術要求執行，以防止由于質量問題導致風險。鉆孔作業中如果有水產生，就要記錄好出水的部位，將詳細的信息向有關部門報告，以采取有效的技術措施。

（二）掘進作業中需要采取的技術措施

其一，在斷層面進行巷道掘進作業中，要做到一邊施工，以便勘探。在鉆井勘探的過程只能過，所探測的部位為作業面前面的2m以外。如果所探測到的煤層的厚度已經超過2m，就要將掘進作業停止，采用鉆孔的方式卸壓。如果在作業所在位置與斷層之間的距離不超過5m，鉆孔作業就要立即停止，采用通過斷層的技術措施。

其二，對于超過煤層厚度一半的斷層，而沒有達到斷層的一倍厚度，需要進行卸壓鉆孔。鉆孔的方法是在煤層頂板的0.5m之處向另一個煤層鉆孔。鉆孔的深度為20m，鉆孔的數量為8個，還要從斷層處煤的厚度挖鉆孔，保證斷層面后的8m左右的煤巖層得到控制。鉆孔之間的距離為2.5m，平均每一排鉆孔為3個。

其三，如果斷層的落差非常大，已經達到煤層厚度的一倍，就要在鉆孔卸壓的過程中改變作業的傾斜角。卸壓鉆孔的位置要與斷層面的距離超過3m以上，當然還要根據鉆孔的實際對其數量加以確定。

結語

綜上所述，煤礦企業要增加煤炭資源的供應量，以滿足各方面需求，就要進行深入開采。這不僅對掘進技術水平的要求很高，而且開采的速度也要增加，作業的危險系數也會相應地增加。特別是在煤礦掘進過程中遇到斷層的時候，就更需要采用科學的方法通過斷層，不僅可以提高煤炭資源的開采量，還可以確保作業安全。

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