巷道过断层破碎带支护技术研究

巷道过断层破碎带支护技术研究

王放放

中煤第五建设有限公司第一工程处江苏省徐州市221100

摘要：在目前煤矿开采深度不断增加的形势下，在巷道掘进中容易遇到断层破碎带的情况，而且在传统的支护方式下，随着巷道掘进的持续进行，还是会发生变形并且在接近断层时出现变形增大而影响巷道稳定性的问题，所以为了解决传统过断层破碎带时的所采用的支护技术存在的问题，文章对目前巷道掘进过程中常见的断层类型进行总结，并且通过对目前所采用的支护方式中存在的问题进行分析，对传统的支护技术进行相应的改进和优化，在距离断层位置不同的距离阶段采取不同的支护方式，而且为了做好过断层破碎层巷道掘进施工时的施工安全工作，还提出了相应的安全措施来确保施工安全，并且经过实践证明，此支护方式和安全措施具有良好的支护效果，是一种值得在煤矿开采生产中进行过断层破碎带巷道掘进施工中推广的有价值的支护方式。

关键词：巷道过断层；破碎带；支护技术

1引言

目前随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，我国社会对于各种能源的需求量不断增多。而我国目前仍然以煤炭作为主要的能源形式，并且随着煤炭开采量和开采深度的增加，煤矿开采作业的难度也随之增加。所以在目前的煤矿开采作业中比较容易出现较为复杂的地质条件以及较多的煤田断层等情况，尤其是对于在掘进作业中通过断层破碎带时，由于其顶板破碎且存在淋头水的情况，所以增加了支护作业的难度。因此需要在研究巷道过断层破碎带时的所采用的支护技术，以及确保巷道作业安全的措施。

2常见断层类型及支护现状

2.1常见的断层类型

目前在煤矿开采作业中常见的断层类型主要有三种，分别为正断层、逆断层和沿断层掘进三种，分别如图2.1中的a、b、c所示。

图2.1常见断层类型

2.2目前巷道过断层破碎带时的支护现状分析

在煤矿开采作业的实际生产过程中，在掘进时如果遇到断层面附近8m的范围内存在隔煤以及放炮等情况时，就容易导致出现顶板弯曲下沉以及破碎等现象，这就是在巷道掘进时遇到断层破碎带的情况。此时就需要煤矿企业安排相应地质勘查人员对此破碎带的岩层位置以及断层参数等进行钻探和勘查，然后根据勘查结果提出合理化的支护建议，在距离断层10m左右的范围内采取相应的支护措施。而此时比较常用的方法就是采用锚索和锚杆进行加密的方式。但是由于在巷道中遇到断层破碎带时容易在掘进过程中对岩层造成破坏，所以此时为了确保支护效果满足安全施工的要求，就需要在采取上述支护措施之后，还要采用网包进行处理。但是随着巷道掘进作业的持续进行，在经过长时间的作业之后经过观察可以看出，即便是对支护效果进行了加强，但是仍然存在一定的变形情况，且此问题主要出现在距离断层5m的范围之内，并且随着时间的推移会出现较大的变形梁问题，导致网兜变大。此时就会导致上述支护效果变差，所以在实际的开采过程中往往采用套棚支护的方式，进行支棚的提前实施或者进行混凝土喷射支护。此外，在巷道掘进中穿越断层时，容易导致出现顶板破碎甚至会导致出现顶板冒落事故，所以需要采用架棚以及锚网进行联合支护的方式，如果在上述方式仍不能达到所要的支护效果时，还需要节能型马丽散的注入来确保顶板完整。

3巷道过断层破碎带支护技术分析

针对巷道掘进过程中穿过断层破碎带时所遇到的问题，以及实际掘进作业中的经验总结，得出此时应采用的支护技术主要有以下几个方面的内容：一是在遇到此情况时采用提前钻探的方式来对掘进工作面到断层的距离进行准确测定，然后尽量提前进行支护措施的实施。二是至少在距离断层还有10m的距离时就要开始对巷道的锚杆和锚索支护的排距进行缩小和加密，而且在距离断层之后6m的范围内就需要向顶板岩层中注入具有较强粘结作用的马丽散，使用此种物质对顶板起到有效的加固作用。

三是在距离断层之后2~3m的距离时随着掘进作业等进行，由于顶板岩层较为破碎和松软，所以容易出现顶板和煤体冒落的现象，所以此时就需要加强掘进作业中安全防范措施。并且在掘进作业时尽量采取少装药、少打眼以及缩小循环进度的方式进行开采作业，而且随着掘进作业的进行，需要在对应工作面的上方按照斜向上的方向进行锚索打入并进行挂网超前支护，且随着掘进作业的进行要及时进行预紧，并且在放炮以及截割之后也要进行预紧，避免掘进作业中由于冒落问题而出现伤人事故。此外在掘进过程中，进行超前锚索的补打作业应一直持续到通过断层面并确保顶部岩层稳定之后才能停止。

四是在进行支棚的过程中，为了提高对顶板的支护效果，需要进行牢固可靠的构顶盘帮且配合超前锚索来有效控制冒落问题的发生。此外针对传统的支棚方式，需要对其进行改进，就是在棚梁顶部再进行2道以上金属曲型梁的设置，其主要作用就是对工作面上方的煤岩体起到支撑作用，并且在固定牢固之后在其上部进行板木的构架。这样在进行加棚的过程中由于此曲型梁的存在，可以起到临时支护的效果，所以大大提高了加棚过程中的施工安全。

五是实践过程发现，下山找煤掘进时，巷道顶板易维护。所以如果是多巷掘进，应当1条巷道超前掘进揭露断层，然后反掘下山找煤与其他巷道贯通。此外，在采用U型钢拱棚进行支棚作业时，由于此种类型的拱棚具有一定的收缩性，这样就会是的在巷道围岩村子啊连续变形和整体位移的情况下，也能确保围岩应力的释放以及将其总位移量控制在合理的范围之内，从而确保巷道掘进的安全。

4掘进巷道过断层破碎带时的安全措施

在巷道掘进经过断层破碎带时，除了要采取上述支护技术进行支护加强等措施来确保掘进作业安全，还要从以下几个方面做好安全防护工作：一是在巷道掘进作业过程中，应加强对断层破碎带周围的地质勘查工作，通过对所勘查的地质资料的分析来采取针对性的施工方法和措施。二是在穿过断层破碎带进行掘进作业时，应该采取一次成巷的掘进方式，这样可以减少围岩的暴露时间以及顶板出露后的挠曲离层。三是在穿过断层破碎带掘进施工中应加强对周围围岩稳定性状况的检查，及时对出现的问题采取相应的处理措施。四是在穿过断层破碎带时应注意减少空顶的距离，对临时支架应进行及时支设，并且在随着就进行永久支架的设置，确保二者之间的滞后距离不应超过2~4m的距离。五是在进行巷道支架设置时应确保所采用的背板要压实，这样不仅可以提高支架对围岩的支护能力额，而且可以避免在距今过程中出现漏顶或者漏帮等问题。最后在掘进中如果遇到顶板岩性突然发生改变地段，还要进行点柱支护突变顶板的及时设置。如果出现顶帮淋水较大，立即停止工作，班组长通知所有人员立即撤到安全地点，并立即报告矿调度室和队主要领导。待有关人员现场察看后，并采取安全措施后，施工人员方可进入工作面。掘进工作面如发现有透水预兆（如挂红、挂汗、空气变泠、发现雾气、水叫、顶板淋水加大，顶板来压、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、水泡发挥、有臭味等）时，所有人员必须立即停止作业，跟班干部将所有受水威胁地点的人员撤到安全地点，同时向矿调度室、项目部调度汇报。顶板来压预兆：托板压烂严重；顶板有“闷炮”声；巷道掉渣、片帮严重；顶板破碎，顶板下沉离层有裂缝，打眼时卡钎杆。遇上述情况时，工作面必须立即停止作业，撤出全部作业人员，制定安全措施后，确保工作面安全后方可恢复作业。

5结语

综上所述，在目前煤矿开采深度和难度不断增加，且容易遇到过断层破碎带情况的形势下，采用传统的支护方式已经无法满足巷道掘进的安全要求，所以本文提出了一种合理的巷道过断层破碎带支护方式，经过实践证明，此种方式具有较好的支护效果，可以有效确保作业人员的安全。

参考文献

[1]李俊友.综采工作面过断层破碎带技术研究[J].能源与节能,2017(11):173-174.

[2]程新春.煤矿掘进巷道过断层破碎带支护技术[J].现代矿业,2017(7):187-188.

[3]郭龙龙.综采工作面过断层破碎带技术研究[J].山东煤炭科技,2018(3):41-42.

作者简介：姓名：王放放性别：男出生年份：1988年8月哪里人：江苏徐州人学历职称：本科助理工程师研究方向：矿井建设方向邮箱：75964496@qq.com

2010年7月毕业于七台河职业学院大专，煤矿开采技术专业，后进修于山东大学土木工程（矿井建设方向）2013年1月毕业本科