论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要论述在巷道掘进过程中对断层的处理，包括水平巷道遇断层和倾斜巷道遇断层的处理；煤层回采阶段对断层的处理包括走向断层的处理、倾向断层的处理以及斜交断层的处理。
[关键词]水平巷道 倾斜巷道 三角煤 斜穿煤层顶板或底板 走向断层 挑顶 卧底 倾向断层 斜交断层 合采 分采
中图分类号：TD263，4 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0625―01
鹤岗市振兴煤矿位于鹤岗矿区的东北部，南邻南山煤矿，北和东邻益新煤矿，西邻原兴山煤矿六井区，是鹤岗井田构造最复杂的矿井之一，全区断层分布广，发育密集，形态、类型繁多，且规模大小不一，又由于主干断层的影响，井田内部派生的小构造也极其发育。断层使煤层错断发生明显的位移，因此对煤矿的实际生产影响极大，在实际生产过程中巷道过断层也极为常见，现根据振兴煤矿在掘进与回采过程中对巷道过断层的情况与处理介绍如下。
1、巷道掘进过程中对断层的处理
在巷道掘进过程中，常常会遇到过去没有预想到或没有发现的落差较小的断层。处理这些断层时，首先要及时查明断层的产状，性质和落差，再与掘进巷道的目的用途紧密结合起来，根据不同的地质条件和生产上的要求，分别采用不同的处理方法。
概括起来井下巷道有两种，即：水平巷道和倾斜巷道。下面分别介绍水平和倾斜巷道掘进时遇断层的处理方法。
1）水平巷道遇断层的处理：除石门以外，平巷掘进所遇到的断层一般都是倾向断层和斜交断层。沿煤（岩）层走向掘进的水平巷道遇断层后，可根据煤（岩）层被断失的位置，采取斜穿煤层顶板（或底板）和沿断层面掘进两种方式通过断层。
（1）斜穿煤层顶板（也叫破顶穿底）或底板（也叫破底穿顶）过断层。为了不改变巷道坡度，而采用改变巷道方向来通过断层（图1）。采用斜穿煤层顶板或底板过断层的关键，是必须掌握断层的落差，正确推断断失煤层的位置。如果是运输 平巷，巷道曲率要满足运输上的要求；至于破顶板还是破底板、巷道改向所掘岩巷是断层上盘还是下盘，应根据岩性是否有利于安全施工，以及所掘岩巷长度最短和尽量少丢三角煤等因素综合考虑确定。
（2）沿断层面过断层。煤层平巷掘进中遇斜交断层或倾向断层后，视断层面及其附近的岩石压力大小、瓦斯和地下水等的威胁情况，再决定是改变巷道方向沿断层面掘进，还是距断层面一定距离平行断层走向掘进。
2）倾斜巷道遇斷层的处理 上山或下山等倾斜巷道掘进遇走向断层或斜交断层后，可根据生产上的要求，采取改变巷道坡度的形式通过断层的处理方法。现有以下几种情况：
（1）当断层落差较小（小于煤厚）时，根据被断失煤层是上盘还是下盘，分别采用挑顶、卧底，或挑顶与卧底相结合的方式通过断层（图2）。无论选择什么方式通过断层，都必须使改变后的巷道坡度，有利于运输。
（2）当断层落差大于煤厚时，为了防止丢失煤层和少掘岩巷，采用石门、立眼或加大巷道坡度等方式进入断层的另一盘煤层。至于采用哪一种，应在查明断层的性质、产状和落差的前提下，除了考虑断失翼煤层所在位置之外，主要取决于生产上的要求和巷道的用途。
2.煤层回采阶段对断层的处理
回采阶段所遇到的断层都是落差小的断层。这些断层有走向断层、倾向断层、斜交断层等。
1）走向断层的处理 根据不同情况，有以下处理方法：
（1）断层落差小于煤厚时，通常采用挑顶或卧底，或两者相结合的方法强行通过断层。当断层面倾向与煤层倾向相反时，可采取卧底方式通过。当断层面倾向与煤层倾向一致时，对断层造成的台阶可用挑顶方式通过；为安全起见，大多是采用卧底方式通过。
（2）断层落差大于煤厚或采高，且走向断层延长较远时，以断层为界，在断层两侧留适当宽的煤柱，将一个工作面改成两个工作面回采。在这种情况下，为了使上、下两工作面不致由于放顶所引起的冲击地压而相互影响，因而应保持一定的错距，一般是上部工作面超前下部工作面15-30m。
2）倾向断层的处理 包括以下两种方法：
（1）落差小于煤厚的倾向断层，采用挑顶或卧底的平推硬过的方法。
（2）落差大于煤厚或采高的倾向断层，常要重新开掘过压切割眼。即工作面推进到断层，停止回采，再从另一盘开切割眼重新回采。
（3）斜交断层的处理在一般情况下，斜交断层与倾向断层的处理方法基本相同。但当断层落差变化在工作面内出现断层尖灭迹象时，可采用先合采、后分采相结合的方案，或者先用先分采、后合采相结合的方案进行回采。
作者简介：
李忠伟，女，出生于1987年5月，于2009年6月毕业于黑龙江科技学院地质工程专业，大学本科学历，现在黑龙江省鹤岗市振兴煤矿地测大队工作，助理工程师。
[关键词]水平巷道 倾斜巷道 三角煤 斜穿煤层顶板或底板 走向断层 挑顶 卧底 倾向断层 斜交断层 合采 分采
中图分类号：TD263，4 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0625―01
鹤岗市振兴煤矿位于鹤岗矿区的东北部，南邻南山煤矿，北和东邻益新煤矿，西邻原兴山煤矿六井区，是鹤岗井田构造最复杂的矿井之一，全区断层分布广，发育密集，形态、类型繁多，且规模大小不一，又由于主干断层的影响，井田内部派生的小构造也极其发育。断层使煤层错断发生明显的位移，因此对煤矿的实际生产影响极大，在实际生产过程中巷道过断层也极为常见，现根据振兴煤矿在掘进与回采过程中对巷道过断层的情况与处理介绍如下。
1、巷道掘进过程中对断层的处理
在巷道掘进过程中，常常会遇到过去没有预想到或没有发现的落差较小的断层。处理这些断层时，首先要及时查明断层的产状，性质和落差，再与掘进巷道的目的用途紧密结合起来，根据不同的地质条件和生产上的要求，分别采用不同的处理方法。
概括起来井下巷道有两种，即：水平巷道和倾斜巷道。下面分别介绍水平和倾斜巷道掘进时遇断层的处理方法。
1）水平巷道遇断层的处理：除石门以外，平巷掘进所遇到的断层一般都是倾向断层和斜交断层。沿煤（岩）层走向掘进的水平巷道遇断层后，可根据煤（岩）层被断失的位置，采取斜穿煤层顶板（或底板）和沿断层面掘进两种方式通过断层。
（1）斜穿煤层顶板（也叫破顶穿底）或底板（也叫破底穿顶）过断层。为了不改变巷道坡度，而采用改变巷道方向来通过断层（图1）。采用斜穿煤层顶板或底板过断层的关键，是必须掌握断层的落差，正确推断断失煤层的位置。如果是运输 平巷，巷道曲率要满足运输上的要求；至于破顶板还是破底板、巷道改向所掘岩巷是断层上盘还是下盘，应根据岩性是否有利于安全施工，以及所掘岩巷长度最短和尽量少丢三角煤等因素综合考虑确定。
（2）沿断层面过断层。煤层平巷掘进中遇斜交断层或倾向断层后，视断层面及其附近的岩石压力大小、瓦斯和地下水等的威胁情况，再决定是改变巷道方向沿断层面掘进，还是距断层面一定距离平行断层走向掘进。
2）倾斜巷道遇斷层的处理 上山或下山等倾斜巷道掘进遇走向断层或斜交断层后，可根据生产上的要求，采取改变巷道坡度的形式通过断层的处理方法。现有以下几种情况：
（1）当断层落差较小（小于煤厚）时，根据被断失煤层是上盘还是下盘，分别采用挑顶、卧底，或挑顶与卧底相结合的方式通过断层（图2）。无论选择什么方式通过断层，都必须使改变后的巷道坡度，有利于运输。
（2）当断层落差大于煤厚时，为了防止丢失煤层和少掘岩巷，采用石门、立眼或加大巷道坡度等方式进入断层的另一盘煤层。至于采用哪一种，应在查明断层的性质、产状和落差的前提下，除了考虑断失翼煤层所在位置之外，主要取决于生产上的要求和巷道的用途。
2.煤层回采阶段对断层的处理
回采阶段所遇到的断层都是落差小的断层。这些断层有走向断层、倾向断层、斜交断层等。
1）走向断层的处理 根据不同情况，有以下处理方法：
（1）断层落差小于煤厚时，通常采用挑顶或卧底，或两者相结合的方法强行通过断层。当断层面倾向与煤层倾向相反时，可采取卧底方式通过。当断层面倾向与煤层倾向一致时，对断层造成的台阶可用挑顶方式通过；为安全起见，大多是采用卧底方式通过。
（2）断层落差大于煤厚或采高，且走向断层延长较远时，以断层为界，在断层两侧留适当宽的煤柱，将一个工作面改成两个工作面回采。在这种情况下，为了使上、下两工作面不致由于放顶所引起的冲击地压而相互影响，因而应保持一定的错距，一般是上部工作面超前下部工作面15-30m。
2）倾向断层的处理 包括以下两种方法：
（1）落差小于煤厚的倾向断层，采用挑顶或卧底的平推硬过的方法。
（2）落差大于煤厚或采高的倾向断层，常要重新开掘过压切割眼。即工作面推进到断层，停止回采，再从另一盘开切割眼重新回采。
（3）斜交断层的处理在一般情况下，斜交断层与倾向断层的处理方法基本相同。但当断层落差变化在工作面内出现断层尖灭迹象时，可采用先合采、后分采相结合的方案，或者先用先分采、后合采相结合的方案进行回采。
作者简介：
李忠伟，女，出生于1987年5月，于2009年6月毕业于黑龙江科技学院地质工程专业，大学本科学历，现在黑龙江省鹤岗市振兴煤矿地测大队工作，助理工程师。