煤矿掘进过断层技术的问题及解决策略

煤矿掘进过断层技术的问题及解决策略

摘要：随着我国经济的不断突飞猛进，我国各行各业对于煤矿的需求量也越来

越大，又由于我国煤矿资源比较丰富，所以煤矿业在近几十年得到了很大的发展。但是随着煤矿业的不断发展，由于过断层技术还没有足够成熟，在生产过程中无

法及时有效的解决断层面的一些技术问题，从而导致发生了很多安全事故，对煤

矿的生产造成了很大的影响。因此，本文对煤矿掘进过断层技术的问题及解决策

略进行分析。

关键词：煤矿掘进；过断层技术；问题；解决策略

煤矿掘进行业中，在矿藏区域遇到断层结构是非常常见的。由于断层区域在

矿藏的分布上存在着复杂性，也会因此导致安全事故的。近年来的露天煤炭资源

开采工作中，开采作业量增加，但是，资源量逐渐减少。为了增加开采量，就需

要实施深度开采，煤矿开采环境区域复杂。当遇到断层结构的时候，就必然会在

开采作业中存在诸多的安全隐患。这就需要采用合适的掘进技术通过断层区，不

仅可以提高开采效率，避免矿藏资源浪费，而且还要提高巷道掘进的安全系数，

对促进中国企业的发展意义重大。

1断层的基本概况

断层的形成原因有很多，但是主要归根于由于采矿过程中，对原有岩层结构

进行了人为破坏，使得煤矿岩层所受之力已超于其本身多能承受之力，导致了岩

层的结构发生破坏，甚至于破裂，最终导致岩层裂隙的形成。当破坏达到一定的

程度，裂隙会连接到一起，一个断层面就此形成。在掘进过程中，我们常常遇到

的有正断层和逆断层两种不同的断层结构：正断层的形成机制：正断层主要是由

于断裂层的上盘与下盘发生了相对移动：上盘下移，下盘上移。这种相对移动多

发生与倾斜角大于45°的断层面，由于其相对位移，其破坏的程度不及逆断层，

其断层带的发育也没有逆断层宽。逆断层的形成机制：逆断层主要是由于断裂层

的上盘相对于下盘发生了上移，下盘则下移，从而导致了断裂层的相对位移加大，这种情况多发生于倾斜角小于45°的断层面，由于其相对位移的不断加大，其破

坏程度比较大，容易使得岩层产出破碎，且断层带比较容易对着位移的加大而加宽。

2煤矿掘进过断层技术的常见问题

2.1采矿人员专业性不强

基层的采矿人员他们大部分学历不高，专业知识不足，对煤矿掘进工作中遇

到的技术问题和安全问题不熟悉，这就给掘进工作带来了安全隐患，尤其在过断

层面时，遇到的地形复杂，就算有经验丰富的技术人员带领也很难做出正确的判

断和措施，如何维护自身的安全并高效率高利用率的开采，成为他们难以突破的

问题。

2.2停复工措施的编制问题

断层地形复杂，这就为煤矿掘进工作提供了难度，生产固然重要，但是排查

隐患，防范于未然，安全生产更重要。在停复工措施的编制问题上，各部门要因

地制宜，有时协调的不够融洽，对断层地点尤其要注意。例如爆破点的选择，通

风口的设置，支架支撑角度和承重范围的控制，警示标志的悬挂等。先排查，后

设计，再开工。要知道，在进入煤矿开采区前一点点的排查漏洞都有可能导致矿

区一场大灾难的发生，一些悲剧的发生往往是因为检测人员对工程的隐患问题排

查的不够仔细，各部门没能及时有效的发现并解决隐患，所以，造成了人员的伤

亡和煤矿企业的损失。

2.3断层的判断方法不合理

当井下掘进作业中遇到断层时，需要对其产状进行判断，据此制定相应的措施。若是采用的判断方法不合理，可能会造成误判，这样一来，制定的措施便无

法达到应有的效果，由此很容易引起顶板冒漏等安全事故。

3煤矿掘进过断层技术中常见问题的应对措施

3.1前期准备阶段的技术措施

首先是指定方案，根据实际勘察情况来确定该情况可以由哪些部门安排相应

的技术人员进行处理，由技术人员确定施工方案，并将指定好的方案给审核部门

进行确认后，由组织安排人员监督实施。其二，在施工到距离断层位置大概20

米的距离时，需要降低掘进速度，改为边勘察边施工的方式，根据勘察结果实时

调整施工细节，这样可以在施工过程中收集到相关防突钻孔的各类数据，将这些

数据反馈给生产部门根据断层的真实情况再进行调整方案及施工进度。其三，在

掘进过程中要注意对于断层厚度的变化，如发现异常变化的情况，要停止施工，

重新勘察现场情况，主要是对瓦斯以及地下水的情况进行详细考察，并在考察结

果出来后迅速指定相应的措施方案。其四是在巷道掘进前要对卸压孔与探孔工作

进行开展，因为这个工作对于掘进工作非常重要，所以要安排专业人员进行检查，并实时记录施工进展过程中的巷道变化情况，将煤层及矿石层的特性及时上报，

做好防突及通风工作。另外在钻孔挖掘过程中要严格遵守巷道掘进的技术要求，

避免巷道的质量出现风险。在钻孔过程中容易出水，要对出水的部位进行详细记录，并立即报相关部门采取相应措施。

3.2采用先进的过断层施工技术

过断层的方法。在遇到小断层时，应依据其实际情况，采取过断层方法，常

用的方法有挑顶法和卧底法两种。对于较大的断层可采取如下方法通过：在小断

层巷道过断层后，在巷道内以2.0m的间距布置注浆孔，然后对迎头10m范围内

的巷道喷浆封闭，再从前、侧、顶、底以一定的角度打注浆孔，深度可依据实际

情况而定。

3.3锚网支护与架棚支护

过断层时，迎头一定要解决好支护工作。煤层厚度为三米左右时，一般都会

采用锚网支护，锚梁网支护巷道增加高度，多打两根锚杆，不会影响到巷道的使用。但是当巷道遇到地堑、地垒等构造，两断层间距在15m以内时，断层两侧除了打锚索来加强支护之外，必须打托棚来加强对其的支护，以防断层间岩体滑落

而导致巷道事故的发生。但是如果断层的间距大于30m时，要在断层处打托棚加强支护。掘进工作面遇到断层情况是不可避免的，意外总是发生在现场人员大意

之时，因此加强施工安全意识教育十分重要，同时根据现场环境，采取安全保障

措施。严格坚持敲帮问顶制度，安排一人监护，及时找出悬矸危岩，并用临时支

护接顶。

3.4加强地质基础工作调查

认真研究地质资料，制定出具体的施工方法与安全保护措施。尽量减少围岩

暴露的时间，争取一次成巷。首先，正确选择和使用支护方式。在选择支护方式

时要充分考虑到顶板的岩石性质和支架的承载能力。首先必须用锚杆支护加固顶板，使之成为一组合梁，来增强其强度，保持它的完整性。然后再用支架来支撑

顶板。事先装备防倒棚装置，以免造成冒顶事故。其次，严格地按照施工方法来

进行巷道支护。使用棚架来支撑巷道时，必需要用拉杆或者撑木，使棚架成为一