井下掘进工作面过断层的影响因素分析及应对措施
断层不仅制约着煤矿掘进的进度，而且是安全管理的难点，文章针对断层的影响因素进行了分析，并提出应对断层的措施和注意点。

标签：掘进;断层;影响因素;措施
地质断层是影响井下巷道掘进过程中的重要因素，为此有必要对断层对掘进的影响因素进行进一步的了解和分析，希望能找到解决掘进过程中过断层的难题，可有有效指导生产。

1 断层对掘进的影响因素
煤矿生产实践表明，断层对掘进的影响因素主要有断层落差、煤层厚度、断层倾角、断层走向、断层个数。

在此，我们选择了下面五个变量作为断层对掘进的影响因素。

1.1 断层破坏系数
断层破坏系数是断层落差h与煤层厚度m的比值，即μ=h/m。

μ越大，说明断层落差越大、煤厚越小，掘进越困难，全岩掘进进尺可能越多。

在同一掘进工作面，煤厚总体来说变化不大。

因此，断层落差起决定作用。

我们将μ作为影响因素。

1.2 断层线密度
断层线密度是断层个数n与巷道长度d的比值，即ρ=（n/d）×100。

显然，ρ越大，说明断层的个数越多，掘进越困难，全岩掘进进尺可能越多。

我们将ρ作为影响因素。

1.3 断层倾角β的sinβ
一般认为，断层倾角越小，断层的破碎带越宽，冒顶的危险程度也越大，掘进越困难，全岩掘进进尺可能越多。

我们将sinβ作为影响因素。

1.4 断层走向与掘进方向的夹角θ的sinθ
断层走向与掘进方向的夹角越小，影响掘进的距离越长，掘进越困难，全岩掘进进尺可能越多。

我们将sinθ作为影响因素。

1.5 断层的不可见度
设计掘进工作面不可能完全避开所有断层，因此，掘进巷道必然通过探测断
层和推测断层，我们称之为可预见断层。

在掘进施工以后，往往揭露新的断层，我们称之为不可预见断层。

断层的不可见度是不可预见断层个数n1与可预见断层个数n2的比值，即ω=n1/n2。

显然，断层的不可见度越大，地质预报的准确程度越低，掘进越困难，全岩掘进进尺可能越多。

ω与线性密度ρ有关，我们将ω作为影响因素的参考因素，不作为断层对掘进影响的评价因素。

2 煤矿井下掘进工作面过断层常见问题
断层是由于地壳岩层因受力达到一定的强度发生破裂，并沿破裂面有明显相对位移的构造。

煤岩层产生断层的区域是地质应力作用强烈的地方，对煤岩层的完整性破坏很大，断层带一般具有导水性，且容易集聚瓦斯，并且断层带岩层破碎等等原因极易造成事故，这些都严重制约着煤矿安全生产。

2.1 瓦斯积聚问题
在高瓦斯矿井中，由于岩层的破坏，在断层面附近出现了许多空间，煤层中的游离瓦斯便顺着断层断裂裂隙，积聚到了断层带附近，使得我们在揭露断层时，并在过断层时，积聚的高浓度瓦斯突然涌出，使得井下的瓦斯含量突然的增高。

为巷道的掘进带来了严重的威胁。

2.2 顶板容易冒顶，为支护带来了难题
由于岩层的断裂使得断层面附近受力的影响较其他地方较为破碎，当巷道过断层时，揭露了破碎的顶板，为巷道的支护造成了影响，还威胁了采矿人员的安全。

2.3 影响施工进度及安全
断层沿着掘进施工方向容易导致煤层出现下移，因此，在施工过程中，以下山角度破岩施工追煤掘进，以下山角度对巷道进行掘进时，使得巷道底部容易积水，并且积水紧跟迎头，导致底部容易钻孔进水，若采用放炮方式，必然会增加了爆破装药的难度，容易损坏炸药卷，降低了爆破效果，进一步影响施工的进度。

3 煤矿井下掘进工作面过断层措施
3.1 准确下达地质预报
在井下掘进时，在揭露了地质构造之前，地测部门要经过仔细研究判断，要准确预报预判断层的性质，及产状要素，还要预测断层的导水性，如果断层导通了地面的充水水源，对煤矿来说是一个很大的危害，要及时的处理。

针对不同性质的断层采用不同的过断层方案和措施，把预防工作做在开采工作之前。

对于一些较大的断层，要即及时通过物探手段，进行探明，提前编制过断层的技术措施，是保证安全过断层的前提。

3.2 选定适宜过断层的方法
施工单位要依据断层的性质综合判断，并依据适宜本矿的过断层的方法，比如后退挑顶法、后退卧底法、直接切割法以及台阶施工方法，并在施工过程中安排有经验的施工人員施工。

3.3 加强施工人员的安全意识
井下的煤矿工作属于高危行业，在员工进行上岗前，要进行必要的岗前培训，让他们熟悉并掌握开采过程中过断层的技术和人身防护的基本知识。

在开采过程中牢记利益第二，安全第一的总方针。

在过断层期间一定要派专业的技术人员进行跟踪式监督，确保施工安全。

一旦发现解决不了的问题，要迅速撤离现场工作人员。

3.4 保证支护范围的有效
过断层时，加强顶板支护管理是过断层的必要手段，合理的运用支护技术，不仅能够保证开采人员的安全，还能在面对断层的情况下，利用支护技术保证煤矿掘进工作的顺利进行。

过断层时总的支护方式有超前支护，注浆加固，永久支护等。

事前做好过断层的各项工作，才能保证在过断层期间的支护质量。

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4 注意事项
4.1 加强掘进地段的地质调查工作，根据所掌握的地质资料（包括地质构造分布情况与产状以及岩性变化的可能地段），及时制定具体的施工方法与安全措施。

对于特殊地段，要制定针对性措施，否则不能开工。

4.2 要浅打眼，多打眼，少装药，放小炮，或用手镐挖掘的方法，尽量避免震动围岩或因放炮引起冒顶。

及时进行支护，尽量缩短顶板暴露时间和减少暴露面积。

若压力增大，则应及时采取适合现场情况的特殊支护。

如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用手镐方法掘进。

4.3 在破碎带中掘进，应做到一次成巷，尽可能缩短围岩暴露时间，减小顶板出露后的挠曲离层，提高顶板的稳定性。

4.4 施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。

要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂隙带、岩性突变带出露的时间。

一旦发现异常要及时处理，防患于未然。

4.5 减小空顶距离，及时架设临时支架，永久支护要紧跟工作面迎头。

若采用砌碹式支护时，每次掘砌进度不得超过lm。

4.6 当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。

有条件时，也可采用
对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。

4.7 在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。

对伞檐状危岩要及时敲掉，敲不下来时，要在伞檐下打上撑柱，并在下面加密柱棚，或加打台板棚。

4.8 巷道临近断层等构造时，要加强对瓦斯的检查以及断层水的疏排工作
总之，井下掘进巷道在过断层时尽管管理难度大，只要们措施得当，加强管理，就一定可以安全快速的过断层，作为煤矿技术人员，要多思考、多总结经验，一定可以为煤矿安全生产做出新的贡献。

参考文献
[1]陈艾.复杂条件下大断面煤巷过断层技术[J].煤炭工程.2011（04）.
[2]张鸣庆.浅谈煤矿掘进快速过断层技术与支护安全[J].中国新技术新产品.2014（21）.。