煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工的影響因素與關(guān)鍵技術(shù)的探討

龍承德

摘要：在我國(guó)的能源體系當(dāng)中，煤炭所占據(jù)的地位是非常高的，對(duì)我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)具有重要的影響。現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)煤炭資源的需求量也在呈上升趨勢(shì)，我國(guó)的煤炭資源雖然是比較豐富的，但是可以露天開(kāi)采的煤礦卻非常少。目前，我國(guó)采用的基本都是煤礦巷道掘進(jìn)的施工方法，開(kāi)采地下的煤礦。但是，煤礦巷道掘進(jìn)施工，屬于一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，特別是在巷道過(guò)斷層破碎帶的時(shí)候，如果不能采取有效的技術(shù)措施的話，就會(huì)很容易發(fā)生安全事故。本文對(duì)煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工的影響因素以及關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：煤礦;斷層;影響因素;關(guān)鍵技術(shù)

在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的是過(guò)程中，煤礦巷道掘進(jìn)是一種重要的施工方法，在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，影響的因素有很多，例如人、技術(shù)、設(shè)備以及安全等都會(huì)給巷道掘進(jìn)帶來(lái)一定的影響。另外，施工的工藝也會(huì)給巷道掘進(jìn)帶來(lái)較大的影響，這些影響的因素較多，而且較為復(fù)雜。尤其是在遇到斷層的時(shí)候，周?chē)膸r石破碎程度較高，巷道掘進(jìn)過(guò)斷層掘進(jìn)的難度就會(huì)更大，這時(shí)候，必須要及時(shí)采取一定的措施，避免出現(xiàn)意外[1]。因此，需要對(duì)影響巷道掘進(jìn)施工的因素進(jìn)行分析，然后再根據(jù)不同的情況采取不同的施工關(guān)鍵技術(shù)。

一、斷層的形成和影響

（一）斷層的形成

斷層屬于一種發(fā)育比較廣泛的地質(zhì)構(gòu)造。當(dāng)?shù)刭|(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用力，比煤巖層自身的承受能力大的時(shí)候，煤巖層就會(huì)發(fā)生列錯(cuò)的現(xiàn)象，然后煤巖層再沿著破裂面而產(chǎn)生相互的運(yùn)動(dòng)。如果上盤(pán)下降，并且下盤(pán)上升的話，形成的斷層就是正斷層，如果相反的話，形成的就是逆斷層，如果是兩盤(pán)沿著破裂面進(jìn)行水平移動(dòng)的話，形成的就是平推斷層。

（二）斷層的影響

首先，斷層會(huì)影響巷道掘進(jìn)的工程量。巷道掘進(jìn)施工在遇到斷層之前，一般都是用物探或者是巷探的方法，來(lái)辨識(shí)斷層的產(chǎn)狀還有賦存的特征，這樣的話，巷道的工程量就會(huì)增加，掘進(jìn)的效率也會(huì)有所降低。其次，斷層還會(huì)影響礦井的安全生產(chǎn)。在斷層區(qū)段，圍巖一般都是破碎帶，礦壓顯現(xiàn)異常劇烈，對(duì)頂板也是很難管理的，這樣會(huì)讓巷道掘進(jìn)的安全，產(chǎn)生一定的影響。并且的話，在破碎帶區(qū)域，很容易形成地下水還有瓦斯的流動(dòng)通道，巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，容易導(dǎo)致瓦斯涌出還有突水的事故。

二、巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工的影響因素

在巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，遇到斷層的話，斷層的構(gòu)造是比較復(fù)雜的，因此，施工的水平以及判別的方法等，都是巷道掘進(jìn)過(guò)斷層需要考慮的問(wèn)題。這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在地質(zhì)條件、設(shè)備裝備水平、施工工藝以及施工組織管理方面。

（一）地質(zhì)條件因素

在煤礦巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，地質(zhì)條件因素對(duì)施工的影響是很大的。不管是煤巖的硬度，還是瓦斯或者是水的涌出量，亦或者是層理發(fā)育還有頂?shù)椎姆€(wěn)定性等，這些地質(zhì)條件都會(huì)對(duì)巷道掘進(jìn)過(guò)斷層的施工，產(chǎn)生比較大的影響。只有在穩(wěn)定的地質(zhì)條件下，煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工，才可以發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)，如果地質(zhì)條件不夠穩(wěn)定的話，那么就會(huì)在很大程度上影響煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)的速度。

（二）設(shè)備裝備水平

在進(jìn)行煤礦巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，掘進(jìn)設(shè)備在施工的過(guò)程中，是不可缺少的施工工具[2]。隨著近幾年，市場(chǎng)上各類(lèi)掘進(jìn)設(shè)備的更新?lián)Q代更加迅速，對(duì)提高巷道掘進(jìn)的工作效率，以及提升巷道掘進(jìn)施工的質(zhì)量，都有重要的推動(dòng)作用。雖然目前市場(chǎng)上的掘進(jìn)設(shè)備，種類(lèi)比較多，也對(duì)巷道掘進(jìn)施工的順利開(kāi)展有重要的作用，但是這些掘進(jìn)設(shè)備在自動(dòng)化程度方面，還不是很高，而且設(shè)備的綜合性能也不是很好，這樣的話，其實(shí)會(huì)對(duì)巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，形成一定的制約。

（三）施工工藝

巷道掘進(jìn)的施工工藝，在很大程度上會(huì)被掘進(jìn)設(shè)備所制約，目前我國(guó)的巷道掘進(jìn)的施工工藝，還是處在比較落后的狀態(tài)，因?yàn)樵谙锏谰蜻M(jìn)施工的過(guò)程中，有些設(shè)備還是需要人工進(jìn)行安裝，這對(duì)施工的效率的提高，有嚴(yán)重的影響。并且的話，在巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，大部分的施工時(shí)間都用在了巷道支護(hù)上，當(dāng)巷道過(guò)斷層破碎帶的時(shí)候，原有的支護(hù)方式，已經(jīng)無(wú)法滿足技術(shù)的要求，所以在巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，掘進(jìn)作業(yè)還有支護(hù)作業(yè)之間，必須要做好連續(xù)銜接的工作，只有這樣，才能把巷道掘進(jìn)施工的速度提高上來(lái)。

（四）施工組織管理

目前，在煤礦企業(yè)組織生產(chǎn)的過(guò)程中，存在很大一部分的煤礦企業(yè)，在施工組織管理上，缺乏一定的科學(xué)性以及完善性，在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，一味地追求施工的進(jìn)度，但是對(duì)質(zhì)量方面，卻缺乏有效的控制，在實(shí)際的施工過(guò)程中，也沒(méi)有做好具體的規(guī)劃，有的雖然制定好了組織管理的計(jì)劃，但是在進(jìn)行落實(shí)的時(shí)候，也會(huì)存在很多的問(wèn)題，導(dǎo)致在施工的過(guò)程中，會(huì)留下一定的安全隱患，對(duì)巷道掘進(jìn)施工技術(shù)來(lái)說(shuō)，很難有效地將性能發(fā)揮出來(lái)。

三、巷道過(guò)斷層施工的關(guān)鍵技術(shù)

（一）巷道過(guò)斷層的要求

巷道掘進(jìn)遇到斷層的話，首先需要判斷斷層的位置，還有斷層的性質(zhì)以及落差，接著需要確定好施工的技術(shù)和方法，另外，在施工的過(guò)程中，需要遵循一定的要求。第一點(diǎn)就是要將生產(chǎn)還有運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)化，創(chuàng)造出過(guò)斷層的條件，第二點(diǎn)就是要優(yōu)化巷道的布置，從而減少煤炭資源的損失量，第三點(diǎn)就是要降低掘進(jìn)率，以防出現(xiàn)無(wú)效進(jìn)尺，第四點(diǎn)就是需要制定安全生產(chǎn)的技術(shù)措施[3]。

（二）關(guān)鍵技術(shù)

1、光面爆破技術(shù)

目前，在煤礦巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，通常采用光面爆破技術(shù)，來(lái)進(jìn)行爆破施工。光面爆破技這種技術(shù)，是在進(jìn)行爆破施工的時(shí)候，讓爆破四周的炮眼同一時(shí)間起爆，這樣的話，爆炸裂縫就會(huì)沿著徑向往四周進(jìn)行擴(kuò)散，而且可以讓相鄰的炮眼產(chǎn)生的沖擊波，進(jìn)行疊加，然后對(duì)巖體就會(huì)產(chǎn)生一定的切向拉力，這樣的話，裂縫就會(huì)得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，圍巖的表面就能形成比較平整的一個(gè)爆破面。就目前來(lái)看，光面爆破技術(shù)，主要是包括輪廓線光爆法以及預(yù)裂光爆法，還有修邊光爆法[4]。在進(jìn)行爆破施工的時(shí)候，炮眼的位置，需要布置在煤礦巷道的輪廓線上面，而且炮眼之間的間距，還有炮藥的藥量，都必須要跟圍巖的實(shí)際情況相結(jié)合，充分考慮到斷層的情況，然后才能進(jìn)行初步的選擇，只有在通過(guò)試驗(yàn)后才能最終確定。

2、錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)的話，就是把錨植入到圍巖的內(nèi)部去，這樣的話，就能夠改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，從而確保巷道周?chē)膸r石帶，具有一定的穩(wěn)定性，對(duì)巷道的維護(hù)，也就可以更好地實(shí)現(xiàn)了。并且，錨桿支護(hù)技術(shù)還具有很大的優(yōu)勢(shì)，使用該技術(shù)的話，巷道不會(huì)容易發(fā)生變形，而且容易維護(hù)，有效降低了施工工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，能夠進(jìn)一步提高巷道掘進(jìn)的速度，另外該技術(shù)使用的范圍也很廣，具有較高的適用性。不過(guò)在使用錨桿支持技術(shù)的時(shí)候，不能夠有效防止圍巖風(fēng)化的現(xiàn)象，也不能阻止裂隙巖石的剝落，還有就是，當(dāng)巷道過(guò)斷層破碎帶的時(shí)候，原有的支護(hù)方式，已經(jīng)無(wú)法滿足技術(shù)的要求，所以在巷道掘進(jìn)施工的過(guò)程中，掘進(jìn)作業(yè)還有支護(hù)作業(yè)之間，必須要做好連續(xù)銜接的工作，這樣的話，才能進(jìn)行有效的配合[5]。

四、結(jié)語(yǔ)：

煤礦巷道掘進(jìn)施工，是比較復(fù)雜的，尤其是在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中遇到斷層的話，施工的難度就會(huì)進(jìn)一步增加。另外，在煤礦巷道過(guò)斷層的施工過(guò)程中，容易受到各種因素的影響，因此，需要對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)的施工技術(shù)，進(jìn)行進(jìn)一步的研究，從而有效提高施工的技術(shù)，更好地應(yīng)對(duì)掘進(jìn)過(guò)程中遇到斷層的情況，提升煤礦開(kāi)采的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 段有東.淺析煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工的影響因素與關(guān)鍵技術(shù)[J].西部探礦工程，2019，31（10）：111-112，114.

[2]?? 苗慧明.淺析煤礦巷道過(guò)斷層掘進(jìn)施工的影響因素與關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（6）：4230.

[3]?? 夏忠華，任偉.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（6）：81-81.

[4]?? 周波.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)[J].能源與節(jié)能，2016，（9）：129-130.

[5]?? 祁慶龍.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)[J].大陸橋視野，2017，（4）：70.