肥城白庄煤矿有限公司山东泰安271613
摘要：基于我国复杂的煤矿开采环境，以及日益增大的煤炭产量需求。因此，对煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施的研究十分有必要。在众多的地质构造中，断层对煤矿井下施工开采的影响最大。在实际的井下作业过程中，要掌握断层的识别方法，做好煤矿井下过断层施工技术，采用合理的支护方式和技术措施，从而顺利通过断层，实现安全生产。
关键词：煤矿；断层识别；过断层技术
引言：在煤矿巷道掘进过程中，经常会遇到形态各异的断层，其会对断层周围岩体的性质产生一定影响，并且在断层附近的围岩会出现应力集中现象，导致煤体容易破碎，极易诱发顶煤自燃，如果未对其进行科学、合理的支护，会诱发顶板冒落事故，从而危及施工人员的生命安全。因此，制定一套科学、合理的过断层技术方法对煤矿掘进工作面来说至关重要。
1.断层的识别
1.1识别小型断层
通常小型断层简单直观，规模较小容易识别。断层的相对位移距离，即落差比巷道高度或煤层厚度小，规模较小的断层。
1.2识别大中型断层
大型断层即影响矿井划分区域性且落差大于巷道高度或煤层厚度的断层。通常对采掘面造成的影响较大，断层的相对位移距离比巷道高度或煤层厚度大，采用合理的措施能够在短期内通过的断层为中型断层。对于大中型断层的识别，则需要采用技术手段进行探测，因为无法直接观察到大中型断层的全貌从而进行煤岩层的相对位移方向的准确判断。常用的井下寻找断失煤层的方法如下:其一，通过对比标高来判断断失煤层的位置。其二，通过观察断层面的划痕，来判断断层两盘的相对位移方向。其三，通过观察断层面对盘的煤岩层，通过对比其岩性和标志层等判断其所属层位。其四，通过钻探手段直接探明断失煤层的位置，从而找到断失煤层。
2.煤矿井下过断层技术
2.1采掘面过断层技术
首先，掘进巷道过断层技术。掘进过断层时在确保安全的前提下，找到断失煤层的速度要尽可能快，其主要服务于回采工作，应最大化降低丢煤损失。通常掘进工作面在断层找寻断失煤层，采用改变巷道的掘进坡度的方法。在过小型断层时，掘进选择对盘煤层的顶底板。在过大中型断层时，寻找断失煤层位置和对盘所处层位的判断，通过对断层面的煤岩性和煤系地层标志等进行观察确定。若仅凭肉眼观察无法确定断失煤层位置，则采用标定掌子面煤层的标高，将其与附近己知煤层标高(如掘进煤巷、己施工钻孔等)进行对比的方法确定;如依旧无法找到断失煤层位置，则采用简单直接、误差小的钻探的方法探寻断失煤层，该方法费时费力故不常用。除此之外，回采工作面过断层技术。最常采用的两种方法为调整工作面的采高和挑顶起底法或留顶卧底法。后者为采煤机直接割碎围岩缓慢通过断层，当断层落差小于或接近采煤机所能达到的最低可采高度时采用;前者调整采高法法即过断层时降低采高(留底煤或留顶煤)，通过断层后逐步恢复到正常采高，当断层落差大于或等于采煤机所能达到的最低可采高度时采用;若由于断层落差较大或断层面延伸距离较长造成开采成本增大或不能进行安全生产，则应在回采方向一定距离内探测断层面，且从对断层面几乎无影响的位置重新开设切眼，将受断层影响较大的区域去除。
2.2过断层期间的支护方式
采掘工作面过断层时采用的支护方式常用的有加密支护、矩形锚网喷支护、架棚支护3种。选择合适的支护方式有利于顺利通过断层。当过煤层顶板较稳定且岩性较硬的小型断层时选择加密支护;当过煤层顶板不稳定的中型断层时选择矩形锚网喷支护;架棚支护则在煤层位于顶板之上且巷道围岩破碎，锚网支护不牢靠时采用。若巷道较高时，在过断层时为保证两帮安全稳定，应施工一些撑帮柱。支护时的注意事项:第一，严格执行“敲帮问顶”制度，采用合理的临时支护方式将巷道顶板的悬矸活石及时清除。第二，加强支护强度和密度。第三，最好一次成巷，缩短围岩在空气中的暴露时间。第四，尽可能缩小排距和空顶距离。第六，以防发生冒顶事故，在顶煤支护或顶板破碎严重的情况下采用超前锚杆支护。第六，固定好棚腿和单体支柱等，为防止柱体倾倒伤人做好防倒措施[1]。
3.过断层主要技术措施
3.1采煤机割煤前的准备事项
首先，仔细检查采煤机各连接处的螺栓和连接块确保其稳固链接;以及滚筒上的截齿的磨损状况和齿座，确保截齿无需更换和齿座无变形脱落；其次，截齿更换前，司机务必先将采煤机停在安全位置(煤壁无片帮和顶板支护完好)后，再将其滚筒升高到合适位置。先闭锁刮板机和采煤机的开关进行断电停电，再将“谁停电、谁送电”和“有人工作、禁止送电”的牌子挂出，然后进行断开隔离开关和拉开离合器的顺序操作。该状况下检查周围环境是否安全，若确保安全，则进行截齿更换；最后，在确保开机不损坏电缆和设备的基础下，应将大块矸石运送至刮板机上再清理，当运送至机头割煤前，应人工将其拣出丢至老塘。
3.2采煤机割煤时的注意事项
首先，为避免采煤机在采煤作业时由于负荷工作而损坏采煤机的状况出现，应在其通过断层岩石段时严格把控其牵引速度；其次，实时监测采煤机进行截割全岩段作业期间的响声和转动部位的温度，一旦发现异常，为确保矿井安全生产，应立即停机进行检查；最后，当采用松动放炮后割煤时，先做好拒爆炮眼和有无残炮的检查，确保无问题后再进行割煤；另外，当截割完砂岩段的岩石后，应先进行停机操作，按照割煤前的计划，按顺序依次全面检查刮板输送机和采煤机[2]。
3.3安全利用爆破技术
在煤矿掘进工作面施工过程中，遇到的坚硬岩石会对工程施工的进度和质量产生一定影响，而且断层经常会使煤矿出现不同程度的上移，这些问题可以借助爆破技术给予解决，这样就要求相关人员分析爆破技术所要达到的预期效果，按照安全相关规范和标准操作，从而确保爆破的最终效果。处理断层过程中，一般要遵循打浅眼、少装药、放小炮的原则，打眼过程中最好对炮眼的角度和位置进行合理选择，放炮过程中要采取措施避免对液压支架造成破坏。爆破技术的使用主要是为了震落煤层，最好根据实际情况科学、合理选择爆破技术，以确保煤矿掘进施工的顺利进行。
3.4提升支护防范措施的质量
在煤矿掘进工作面过程中，支护是必不可少的一个环节，科学、合理运用支护技术，不仅可以确保开采人员的生命安全，而且能够有效解决断层问题，保证煤矿资源开采顺利进行，提高开采效率。在煤矿掘进工作面实际施工过程中，“导水-注胶加固-超前支护永久支护”是应用比较多的一种过断层技术，其把几种过断层中常见的问题和解决对策有效结合在一起，在确保煤矿掘进工作面顺利施工的同时提升了支护质量。
结论：
简而言之，文章通过对煤矿井下断层识别方法的研究分析，进一步研究了采掘工作面过断层的技术方法和过断层期间的巷道支护方式，为煤矿井下过断层施工技术及安全技术措施的研究分析提供了参考[3]。
参考文献
[1]齐高臣，李鹏，王彦敏．综采工作面初采过断层顶板控制技术[J].科技风，2017(18):66－68．
[2]管清向，李存敬．综采工作面过断层的优化改造及分合式过断层的方法研讨[J].山东工业技术，2018(4):90－92．
[3]陈胜，于海洋，边德龙．综采工作面快速过断层技术与应用[J].煤炭与化工，2018(7):88－90．