煤礦掘進迎頭過斷層技術探析

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煤礦掘進迎頭過斷層技術探析　　【摘要】在煤礦井巷施工尤其是回采巷道中，經常會通到一些斷層構造。如何安全順利地穿過斷層，對提高單進水平，實現安全生產意義重大。結合多年施工實踐，摸索出一套過斷層施工技術?！娟P鍵詞】煤礦井巷掘進；斷層構造1.斷層形成機制在煤礦井巷掘進中，我們經常遇到的斷層構造，按性質主要分為：正斷層、逆斷層。1.1正斷層即斷層上盤相對下盤沿斷層面向上滑動的斷層。其特點：產狀一般較緩，大多在45°最為帶見，一般破碎程度不太強烈，斷層帶一般發(fā)育較窄。1.2逆斷層即斷層上盤相對下盤沿斷層面向上滑動的斷層。其特點：產狀一般較緩，大多45°以下，常見30°左右，斷層帶表現出強烈擠壓破碎現象，斷層帶一般發(fā)育較寬。1.3斷層形成機制5 我們知道當巖石受力超過其強度后，應力超過其強度時，巖體便開始破裂，破裂之初出現微裂隙，微裂隙逐漸發(fā)展，相互聯(lián)合，形成一條破裂面，斷層兩盤便相對滑動形成斷層面，即形成正斷層或逆斷層。2.巷道過斷層主要施工方法2.1平巷過斷層當水平巷道遇到斷層時，一般采用巷道拐彎方法尋找斷失煤層。如水平巷道掘進到A點時，煤突然丟失，經判斷是一條傾向斷層。出現這種情況，應先確定迎頭巖層是煤層頂板還是底板。如為煤層頂板，巷道穿過斷層后應向頂板方向拐彎。如遇斜交斷層，以斜交正斷層為例。如果斷層帶巖石壓力不大，又無瓦斯、水等威脅，可沿斷層掘進進人另一盤煤層，如果斷層帶附近巖石破碎，壓力大、又有水、瓦斯等威脅，則不能緊靠斷層施工巷道，而應有巷道竄過斷層進入另一盤巖層后，盤巖層后，10—15米距離，再平行斷層走向掘石門尋找另一盤煤層。2.2傾斜巷道過斷層當上山或下山遇斷層時，一般采用改變巷道坡度的方法尋找斷失的煤層。（1）過落差小于煤層厚度的小斷層當斷層落差小時，一般采用挑頂、臥底相結合的方法尋找另一盤煤層。（2）當斷層落差較大時，為了防止丟煤和少掘巷道，采用短石門進入另一盤煤層。3.過斷層的支護方案5 主要有三種，分別是矩形錨網噴支護、拱形錨網噴支護、梯形架棚支護。（1）巷道頂板為基巖，完整穩(wěn)定。兩幫為煤是，采用矩形錨網噴支護。（2）巷道全部位于巖層中，圍巖較完整穩(wěn)定時，采用拱形封閉錨網支護。（3）當巷道托頂炭施工或圍巖異常破碎，采用錨桿支護不適應時改為架棚支護。錨網噴支護錨桿支護間排距均為800x800mm，錨桿托板緊貼巖面，螺母擰緊，鋼筋網緊貼巖面，并壓茬合理連接好。（4）架棚巷道采用礦用11對棚，墁頂鋪金屬網，并連接好。腰幫背頂腰實，均勻布置，撐棍穿桿齊全。（5）錨網噴支護過斷層，當臥底造成巷道較高時，為確保兩幫安全需打一排或兩排撐幫柱，保證不折幫。（6）架棚巷道臥底時，可采用棚下棚方式或原有架棚支護不動，將棚腿固定然后臥底兩幫用砼澆注，確保棚腿不失腳。4.過斷層方式的幾個原則（1）根據頂板狀況：頂板較好時，一般不便破壞頂板，以臥底為宜。（2）根據頂底的軟硬程度，一般底板較軟，綜掘機以割底矸容易，機掘以臥底為宜。5 （3）根據所采煤層情況，如斷層以外確不易采取，以斷層改造為主。（4）挑頂臥底坡度與輔助運輸、皮帶運輸和掘進機使用相適應。5.過斷層的安全措施（1）加強構造變化帶的地質調查工作，查清地質資料，及時制定具體的施工方法與安全措施。（2）堅持敲幫問頂制度，及時找掉懸矸危巖，使用好前探梁等臨時支護并接實頂。（3）減少空頂距離，縮短圍巖暴露時間，盡可能做到一次成巷。（4）加強支護質量確保支護有力，有效控制圍巖。（5）改變巷道支護方式。巷道穿越地質破碎帶時，縮小錨桿間排距，并掛網，網與巖面空間必須充填，采用一班掘進一班錨網噴支護方式。在很破碎斷層帶，可在迎頭打超前錨桿。破碎帶錨桿必須全長錨固，同時嚴禁打穿皮錨桿。（6）使用好防倒棚裝置，防止倒棚冒頂造成事故；當巖石較硬時防止炮轟崩倒棚，可用錨桿配合鐵板固定兩棚腿，每棚腿固定一道，防止倒棚。5 （7）嚴格按光爆要求施工，多打眼、少裝藥、放小炮，盡量保持圍巖穩(wěn)定性。降低因放炮對斷層帶附近破碎頂板的震動。如果放炮法難以控制與管理頂板，可改用手鎬方法掘進。（8）斷層帶較碎時，要控制好裝藥量，減少對圍巖震動和破壞，盡量保持圍巖自穩(wěn)；同時，縮短循環(huán)進尺，加大支護密度特別是動壓巷道過斷層，更要強化支護，確保頂幫安全。（9）堅持使用前探梁臨時支護，前探梁與頂板間必須用枇子接實，切實起到前探梁保護作用。（10）采用綜掘施工時，由于煤層底板較軟，一般采用臥底施工法，當巖石較硬，應采取先放松動炮再用綜掘機割的方法。（11）施工中嚴格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班和安全檢查制度，隨時注意圍巖穩(wěn)定狀況的變化，發(fā)現異常要及時處理。（12）巷道接近斷層構造帶時，要堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，做好斷層水的探查工作，同時放炮前還必須檢查迎頭瓦斯等有害氣體的積聚情況，有異常情況要及時處理。（13）當煤層在上方，頂煤較破碎時，可采取打超前錨桿方法作為臨時支護，防止頂煤冒落。[科]5