基于對煤巷掘進過斷層及進尺的研究

陳錦

摘要：在煤礦掘進過程中，經常會遇到斷層等一些地質情況，針對這些問題，提出了兩種過斷層的方法，即后退鏟底和調整坡度上下山破頂施工，這樣可以解決斷層的情況。本文經過查閱資料、現場實踐，并且結合了中煤新集劉莊煤礦151105膠帶順槽巷道施工的實例，對煤巷過斷層的情況進行了分析和總結，這樣能夠解決煤巷掘進過斷層支護困難的問題，對提高煤巷掘進過斷層的速度起到了很重要的作用，并且帶來了很豐厚的經濟效益，對礦井安全生產和巷道的布置與施工有很大參考意義。本文分析了落差較大的斷層對煤巷掘進施工的影響，并介紹了兩種工藝簡單、安全快速過較大斷層的方法，并且也介紹了提高煤巷掘進的進尺方法，實踐證明，這兩種方法的實施對煤礦的生產具有良好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：煤巷;掘進;過斷層;進尺方法;施工

0 引言

劉莊煤礦坐落在安徽阜陽市潁上縣境內，礦區南距縣城約20公里，西至阜陽市40公里，東臨謝橋鎮，西靠江口鎮，南接古城鎮、黃橋鎮，北邊是陳橋鎮。位于淮河北部，淮南礦區東部，井田走向長約12公里，傾斜寬2.50公里，面積35平方公里。煤層自然發火期為3～6個月，主要可采煤層的頂底板以泥巖、砂質泥巖為主，巖石抗壓強度中等，一般情況下巖體較穩定，局部存在巖體破碎，頂板管理難度增大。而且地質條件復雜，斷層較多。特別是煤巷掘進時，經常會遇到斷層。在煤礦掘進過程中，經常會遇到斷層等一些地質情況，針對這些問題，提出了兩種過斷層的方法，即后退鏟底和調整坡度上下山破頂施工，這樣可以解決斷層的情況。本文經過查閱相關資料，并且結合了中煤新集劉莊煤礦151105膠帶順槽巷道施工的實例，對煤巷過斷層的情況進行了分析和總結，這樣能夠解決煤巷掘進過斷層支護困難的問題，對提高煤巷掘進過斷層的速度起到了很重要的作用，并且帶來了很豐厚的經濟以及社會效益，同時也能夠促進煤礦企業的生產效益大大的提高，這樣對煤礦的安全生產，巷道的合理布置以及對于煤巷掘進施工的效率都有很重要的作用，并且還能夠對同行的施工建設具有很大的參考價值和參考意義。

1 斷層對掘進施工的影響

1.1 支護困難 當巷道掘進施工遇到不同程度的困難的時候，特別是對于煤巷掘進工作面遇到有比較難過的斷層時，這樣會對后期回采工作面有很大影響，最終使得工作面的回采方向發生很大的偏移，這時候必須對工作面按照上山進行找煤。眾所周知，錨桿支護是一種主動支護，它是煤礦用于巷道支護的最有效的方式之一，在煤礦中得到廣泛的使用，錨桿支護的主要作用有利用懸吊理論，將直接頂較為軟弱的巖層能夠懸掛在相對堅硬的基本頂上，這樣能夠使得更加穩定堅硬，錨桿頂部用錨固劑錨固好，增強下面軟弱巖層的穩定性，從而起到有效的支護作用。如果上部巖層的基本頂破碎，這樣會使得懸吊理論失效，同時失去錨桿支護的作用，不能夠起到很好的支護作用。巷道頂部得不到安全有效的支護。

1.2 影響施工進度及安全 沿掘進施工方向斷層造成煤層下移時，必須以下山角度鏟底施工找煤掘進。巷道底部容易存在積水，造成底部鉆孔易進水，如果斷層造成煤層上移時，必須平巷或者小角度上山施工進行找到煤層，另外，下山施工由容易造成掘進工作面積水，給施工帶來不便，綜掘機退后困難，固定輸送機尾部的地錨錨固效果變差，不利于施工安全。

2 過斷層方法

2.1 調整坡度破頂法 沿掘進施工方向斷層造成煤層上移時，待破頂掘至斷層面時，下盤煤層頂板，繼續向前掘進時，錨桿支護用于煤層頂板。從而使錨桿起到應有的支護作用，使斷層面附近頂板得以有效可靠地支護。

2.2 后退鏟底法 沿掘進施工方向，斷層造成煤層下移時，采取后退鏟底法過斷層，待鏟底掘至斷層面時，巷道頂部將恰好達到斷層面上盤煤層頂板，錨桿支護用于煤層頂板，從而使錨桿起到應有的支護作用。

2.3 151105膠帶順槽設計長度1242.3m（平距），巷道沿11-2煤施工，11-2煤傾角14°—21°、平均傾角17°。巷道掘進至510m處揭露F24斷層，斷層落差20m，迎頭全巖。受斷層影響，煤層斷至上盤，巷道調整為平巷破頂施工進行找煤。過斷層期間，采用“邊探邊掘”的方式掘進，后期根據實際探測斷層走向及煤層位置，及時調整為6°上山施工，實際過斷層距離110m。大大減少了經濟損失，提高了掘進進尺效率，為后期工作面回采奠定了扎實的基礎。

3 提高煤巷掘進進尺

3.1 綜掘 要提高綜合機械化掘進法掘進進尺，形成一條機械化生產的掘進系統。同時還要抓好以下兩點關鍵因素：

3.1.1 選好用好性能優良的掘進機設備 通過國產化合作，使用已有了較大發展，但我們還要與掘進機的發展趨勢有效結合起來。我們應當注意到，當前掘進機發展的趨勢是：擴大增加切割能力、提高采用高壓水射流、發展自動控制，發展掘錨聯合掘進機等。

3.1.2 選好轉載運輸系統 根據綜掘機械化作業線主要類型有以下3種：一是掘進機+刮板輸送機的作業線;三是掘進機+膠帶輸送機的作業線;四是掘進機+礦車的作業線。前兩種用膠帶輸送機時運輸能力大。而用刮板輸送機時變化大、長度較短的條件，兩種輸送機各有優缺點，要根據實際情況仔細分析論證，不能盲目選用。后兩種礦車使用在主要運輸大巷、石門或在沒有運煤系統的巷道。連續運輸同樣要根據實際情況，科學論證，要重視決策的重要性。

3.1.3 炮掘進尺 我國目前半煤巖巷、巖巷仍多數使用鉆眼爆破掘進法。正是由于這種掘進技術前期見效快，技術含量又不高，具體的操作工人又較容易掌握，所以，在許多煤礦比較受歡迎。因此，如何有效提高炮掘進尺是實現高產高效礦井一項值得重視和研究的技術，具有進一步推廣的價值。目前遇到特殊地質構造，巖石裂隙較多，為了趕進度很多時候現場采用干式鉆眼，這樣危害很大，要針對這樣的巖性在鉆眼爆破的設備和器材上加以改進，目前為減少鉆眼產生的煤塵，應加強濕式鉆眼，現場環境好對提高效率和減少人的不安全行為也有益處。這樣就可以提高工作效率。

4 結語

綜上所述，由于煤礦的生產條件極為復雜，特別是地質構造中存在著大量的斷層，這些斷層的存在，極大程度上影響了煤礦的生產和掘進的速度，我們經過大量的實踐經驗，總結出了以上所介紹的幾種過斷層的方法。后退挑頂、后退臥底等過斷層方法。后退挑頂法過斷層，這種方法能夠利用錨桿的懸吊理論使得巷道頂板巖層穩定，這也使得錨桿理論得到很充分的發揮。因此，對于煤巷掘進時，遇到斷層時所采取的施工方法主要是后退挑頂、后退臥底，這兩種施工方法具有很好的安全性、經濟性，并且還能夠實現高產高效的快速掘進的目標，給煤礦企業的生產帶來了極大的便利，并且為煤礦企業獲得了豐厚的經濟效益和驕人的社會效益。煤巷掘進進尺的提高對確保采區采掘銜接奠定了很好的基礎，并且它的順利完成也對生產實踐具有十分重要的意義。

參考文獻：

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（作者單位：中煤新集劉莊煤礦）