摘 要：隨著煤炭經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)約成本是每個煤炭企業(yè)面臨的首要問題。煤炭資源的枯竭使礦井施工面臨著回采地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜的問題，在這樣的形勢下，要想節(jié)約成本，回采工作面的布置就尤為重要。同時，在施工過程中，復(fù)雜的地質(zhì)條件使煤礦安全管理和生產(chǎn)存在諸多的隱患。介紹了山西金暉隆泰煤業(yè)在較多斷層影響下工作面的布置和在掘進過程中遇斷層后采取的措施，以期為其他煤礦在同等條件下支護提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：斷層；影響；采取措施；節(jié)約成本

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0038-02

煤炭不僅是我國的基本燃料，還是重要的工業(yè)原料，從煤炭中可以提取出多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是經(jīng)濟建設(shè)和人民生活的必需品。根據(jù)目前煤炭經(jīng)濟發(fā)展的情況來看，每個煤炭企業(yè)所面臨的首要問題就是節(jié)約成本。工作人員在保證煤礦礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上要對斷層的成因和影響有一定的認識，這樣才能達到安全生產(chǎn)和節(jié)約成本的目的。

1 斷層的成因及特征

1.1 斷層的成因

斷層是破裂面兩側(cè)的巖石有明顯相對位移的一種斷裂構(gòu)造。組成地殼的巖層或巖體受力后不僅會發(fā)生塑性形變，形成褶皺構(gòu)造，而且還會在所受應(yīng)力達到或超過巖石的強度極限時發(fā)生脆性形變，形成大小不一的破裂和錯動，使巖石的連續(xù)完整性遭到破壞。我們將這種巖石脆性形變的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。

1.2 斷層的影響及斷層要素

斷層變化很大，小的斷層延伸僅幾米，相對位移不過幾厘米；大的斷層可延伸數(shù)百米或數(shù)千米，相對位移可達幾十千米。斷層的分布雖不及節(jié)理廣泛，但它仍是地殼中極為常見的，也是最重要的地質(zhì)構(gòu)造。它控制著區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和演化，控制或影響著區(qū)域的成礦作用，影響著礦產(chǎn)資源的開發(fā)和礦井生產(chǎn)。

斷層要素可分為五方面：斷層面、斷層線、交面線、斷面和斷距。

2 斷層對煤礦井下的影響

2.1 破壞煤層連續(xù)性，影響回采煤量

根據(jù)斷層斷距的大小，可分為以下兩種情況：當(dāng)斷層落差大于煤層厚度時，斷層將煤層完全斷開；當(dāng)斷層落差小于煤層厚度時，煤層未全部斷開。由于受斷層的影響，需要留設(shè)保護煤柱，但這樣就會影響儲量。在回采過程中，如果工作面內(nèi)出現(xiàn)斷層，那么在工作面過斷層時，斷層附近煤炭無法回采，便會影響煤炭效益。

2.2 影響采掘施工

隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展，煤礦井下工作面運輸巷和回風(fēng)巷通常采用機械化掘進，回采工作面多數(shù)采用綜采或高檔普采。掘進工作面和回采工作面遇斷層后，應(yīng)降低掘進和回采速度，甚至改為炮掘方式通過斷層，以增加巷道掘進的工程量。由于受斷層的影響，斷層附近巖性遭到破壞，過斷層時需要更改巷道支護方式，這大大增加了支護的難度和成本。

2.3 易引發(fā)礦井安全事故

由于受斷層的影響，斷層附近巖層遭到破壞，巖塊較為破碎，若支護不及時容易造成偏幫、冒頂?shù)仁鹿?。高瓦斯礦井和煤（巖）與瓦斯（CO2）突出礦井掘進巷道遇斷層時，易發(fā)生煤（巖）與瓦斯（CO2）突出事故。

3 煤礦生產(chǎn)對斷層處理措施

3.1 工作面設(shè)計對斷層的處理方法

在對已知斷層設(shè)計時，要將斷層留設(shè)在煤柱內(nèi)，減少回采過程中的煤炭損失，避免在掘進過程中發(fā)生事故。當(dāng)工作面布置無法避開已知斷層時，可根據(jù)斷層位置、斷距大小，考慮是否需要采用配巷方式過斷層。布置工作面時，要先考慮將工作面回風(fēng)巷布置在靠近斷層側(cè)，如圖1所示。在回風(fēng)巷施工過程中，如果遇到斷層，可調(diào)整施工方位，例如運輸巷因遇斷層需調(diào)整施工方位時，不但要增加設(shè)備投入，而且還要增加人工，這便使得成本投入大大提高。

圖1 9102工作面布置圖

3.2 掘進工作面遇斷層處理措施

井下主要巷道遇斷層時，應(yīng)先考慮按原設(shè)計方案直接過斷層。過斷層期間要加強頂板管理，準備好加強支護材料，一旦發(fā)現(xiàn)巖層較為破碎，要及時對施工巷道進行加強支護。同時，注意監(jiān)測礦井水和瓦斯涌出量的變化，防止發(fā)生透水和瓦斯涌出等事故。沿煤層施工巷道遇斷層時，要采取定坡方式過斷層，過斷層前要采用鉆探方式，探清斷層、斷距大小，根據(jù)斷層、斷距大小確定施工坡度，具體情況如圖2所示。

圖2 鉆孔布置圖

3.3 回采工作面與斷層處理措施

對于回采工作面內(nèi)的斷層，應(yīng)先探明斷層的影響范圍，根據(jù)斷層的影響范圍采取不同方式進行處理：當(dāng)斷層較小時，采用強行硬割方式過斷層，如果工作面過斷層地段的巖層較硬時，應(yīng)提前采取措施，對硬巖進行處理；當(dāng)斷層較大時，工作面無法正常推過或工作面推過會對回采煤量影響較大時，要考慮采用配巷方式過斷層，提前施工配切眼，回采到斷層位置，工作面進行搬家、倒面。

4 節(jié)約成本

為了探清斷層的影響范圍，煤炭企業(yè)需要投入大量的資金進行探測。探測斷層可采用地震勘探、鉆探和巷探等方式。鉆探是比較實用的一種方式，在井下采用鉆探具有以下優(yōu)點：①施工便利。鉆探的設(shè)備比較小，比較容易形成鉆場。②影響時間短。井下鉆探時，通常要在較短時間內(nèi)探測出斷層和斷距，為下一步巷道施工節(jié)約時間。③資金投入較少。井下探測時，設(shè)備投入少，人員少，這樣可以節(jié)省大量資金的投入。

在工作面設(shè)計時，要考慮斷層帶來的影響和較少斷層對回采煤量的影響。同時，要避免因為斷層的影響而對巖巷進行過多的施工，造成工程浪費。

————————

作者簡介：賈福春（1988—），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，助理工程師，2012年畢業(yè)于河北聯(lián)合大學(xué)采礦專業(yè)（本科）。

〔編輯：白潔〕

Analysis of Fault on the Impact of Coal Mining and Treatment Measures

Jia Fuchun

Abstract： With the development of coal economy， saving the cost is the most important issue facing every coal enterprises. The exhaustion of coal resources of the mine geological conditions of mining area construction is faced with complex problems， in such a situation， in order to save costs， it is particularly important to layout of mining face. At the same time， in the construction process， the complex geological conditions of the mine safety management and production has many hidden dangers. The layout of the Shanxi Jin Hui Longtai coal in more under the fault and in the tunneling process with fault measures， in order to other coal mine under the same conditions support experience.

Key words： fault； impact； measures； cost saving

摘 要：隨著煤炭經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)約成本是每個煤炭企業(yè)面臨的首要問題。煤炭資源的枯竭使礦井施工面臨著回采地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜的問題，在這樣的形勢下，要想節(jié)約成本，回采工作面的布置就尤為重要。同時，在施工過程中，復(fù)雜的地質(zhì)條件使煤礦安全管理和生產(chǎn)存在諸多的隱患。介紹了山西金暉隆泰煤業(yè)在較多斷層影響下工作面的布置和在掘進過程中遇斷層后采取的措施，以期為其他煤礦在同等條件下支護提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：斷層；影響；采取措施；節(jié)約成本

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0038-02

煤炭不僅是我國的基本燃料，還是重要的工業(yè)原料，從煤炭中可以提取出多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是經(jīng)濟建設(shè)和人民生活的必需品。根據(jù)目前煤炭經(jīng)濟發(fā)展的情況來看，每個煤炭企業(yè)所面臨的首要問題就是節(jié)約成本。工作人員在保證煤礦礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上要對斷層的成因和影響有一定的認識，這樣才能達到安全生產(chǎn)和節(jié)約成本的目的。

1 斷層的成因及特征

1.1 斷層的成因

斷層是破裂面兩側(cè)的巖石有明顯相對位移的一種斷裂構(gòu)造。組成地殼的巖層或巖體受力后不僅會發(fā)生塑性形變，形成褶皺構(gòu)造，而且還會在所受應(yīng)力達到或超過巖石的強度極限時發(fā)生脆性形變，形成大小不一的破裂和錯動，使巖石的連續(xù)完整性遭到破壞。我們將這種巖石脆性形變的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。

1.2 斷層的影響及斷層要素

斷層變化很大，小的斷層延伸僅幾米，相對位移不過幾厘米；大的斷層可延伸數(shù)百米或數(shù)千米，相對位移可達幾十千米。斷層的分布雖不及節(jié)理廣泛，但它仍是地殼中極為常見的，也是最重要的地質(zhì)構(gòu)造。它控制著區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和演化，控制或影響著區(qū)域的成礦作用，影響著礦產(chǎn)資源的開發(fā)和礦井生產(chǎn)。

斷層要素可分為五方面：斷層面、斷層線、交面線、斷面和斷距。

2 斷層對煤礦井下的影響

2.1 破壞煤層連續(xù)性，影響回采煤量

根據(jù)斷層斷距的大小，可分為以下兩種情況：當(dāng)斷層落差大于煤層厚度時，斷層將煤層完全斷開；當(dāng)斷層落差小于煤層厚度時，煤層未全部斷開。由于受斷層的影響，需要留設(shè)保護煤柱，但這樣就會影響儲量。在回采過程中，如果工作面內(nèi)出現(xiàn)斷層，那么在工作面過斷層時，斷層附近煤炭無法回采，便會影響煤炭效益。

2.2 影響采掘施工

隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展，煤礦井下工作面運輸巷和回風(fēng)巷通常采用機械化掘進，回采工作面多數(shù)采用綜采或高檔普采。掘進工作面和回采工作面遇斷層后，應(yīng)降低掘進和回采速度，甚至改為炮掘方式通過斷層，以增加巷道掘進的工程量。由于受斷層的影響，斷層附近巖性遭到破壞，過斷層時需要更改巷道支護方式，這大大增加了支護的難度和成本。

2.3 易引發(fā)礦井安全事故

由于受斷層的影響，斷層附近巖層遭到破壞，巖塊較為破碎，若支護不及時容易造成偏幫、冒頂?shù)仁鹿?。高瓦斯礦井和煤（巖）與瓦斯（CO2）突出礦井掘進巷道遇斷層時，易發(fā)生煤（巖）與瓦斯（CO2）突出事故。

3 煤礦生產(chǎn)對斷層處理措施

3.1 工作面設(shè)計對斷層的處理方法

在對已知斷層設(shè)計時，要將斷層留設(shè)在煤柱內(nèi)，減少回采過程中的煤炭損失，避免在掘進過程中發(fā)生事故。當(dāng)工作面布置無法避開已知斷層時，可根據(jù)斷層位置、斷距大小，考慮是否需要采用配巷方式過斷層。布置工作面時，要先考慮將工作面回風(fēng)巷布置在靠近斷層側(cè)，如圖1所示。在回風(fēng)巷施工過程中，如果遇到斷層，可調(diào)整施工方位，例如運輸巷因遇斷層需調(diào)整施工方位時，不但要增加設(shè)備投入，而且還要增加人工，這便使得成本投入大大提高。

圖1 9102工作面布置圖

3.2 掘進工作面遇斷層處理措施

井下主要巷道遇斷層時，應(yīng)先考慮按原設(shè)計方案直接過斷層。過斷層期間要加強頂板管理，準備好加強支護材料，一旦發(fā)現(xiàn)巖層較為破碎，要及時對施工巷道進行加強支護。同時，注意監(jiān)測礦井水和瓦斯涌出量的變化，防止發(fā)生透水和瓦斯涌出等事故。沿煤層施工巷道遇斷層時，要采取定坡方式過斷層，過斷層前要采用鉆探方式，探清斷層、斷距大小，根據(jù)斷層、斷距大小確定施工坡度，具體情況如圖2所示。

圖2 鉆孔布置圖

3.3 回采工作面與斷層處理措施

對于回采工作面內(nèi)的斷層，應(yīng)先探明斷層的影響范圍，根據(jù)斷層的影響范圍采取不同方式進行處理：當(dāng)斷層較小時，采用強行硬割方式過斷層，如果工作面過斷層地段的巖層較硬時，應(yīng)提前采取措施，對硬巖進行處理；當(dāng)斷層較大時，工作面無法正常推過或工作面推過會對回采煤量影響較大時，要考慮采用配巷方式過斷層，提前施工配切眼，回采到斷層位置，工作面進行搬家、倒面。

4 節(jié)約成本

為了探清斷層的影響范圍，煤炭企業(yè)需要投入大量的資金進行探測。探測斷層可采用地震勘探、鉆探和巷探等方式。鉆探是比較實用的一種方式，在井下采用鉆探具有以下優(yōu)點：①施工便利。鉆探的設(shè)備比較小，比較容易形成鉆場。②影響時間短。井下鉆探時，通常要在較短時間內(nèi)探測出斷層和斷距，為下一步巷道施工節(jié)約時間。③資金投入較少。井下探測時，設(shè)備投入少，人員少，這樣可以節(jié)省大量資金的投入。

在工作面設(shè)計時，要考慮斷層帶來的影響和較少斷層對回采煤量的影響。同時，要避免因為斷層的影響而對巖巷進行過多的施工，造成工程浪費。

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作者簡介：賈福春（1988—），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，助理工程師，2012年畢業(yè)于河北聯(lián)合大學(xué)采礦專業(yè)（本科）。

〔編輯：白潔〕

Analysis of Fault on the Impact of Coal Mining and Treatment Measures

Jia Fuchun

Abstract： With the development of coal economy， saving the cost is the most important issue facing every coal enterprises. The exhaustion of coal resources of the mine geological conditions of mining area construction is faced with complex problems， in such a situation， in order to save costs， it is particularly important to layout of mining face. At the same time， in the construction process， the complex geological conditions of the mine safety management and production has many hidden dangers. The layout of the Shanxi Jin Hui Longtai coal in more under the fault and in the tunneling process with fault measures， in order to other coal mine under the same conditions support experience.

Key words： fault； impact； measures； cost saving

摘 要：隨著煤炭經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)約成本是每個煤炭企業(yè)面臨的首要問題。煤炭資源的枯竭使礦井施工面臨著回采地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜的問題，在這樣的形勢下，要想節(jié)約成本，回采工作面的布置就尤為重要。同時，在施工過程中，復(fù)雜的地質(zhì)條件使煤礦安全管理和生產(chǎn)存在諸多的隱患。介紹了山西金暉隆泰煤業(yè)在較多斷層影響下工作面的布置和在掘進過程中遇斷層后采取的措施，以期為其他煤礦在同等條件下支護提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：斷層；影響；采取措施；節(jié)約成本

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0038-02

煤炭不僅是我國的基本燃料，還是重要的工業(yè)原料，從煤炭中可以提取出多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是經(jīng)濟建設(shè)和人民生活的必需品。根據(jù)目前煤炭經(jīng)濟發(fā)展的情況來看，每個煤炭企業(yè)所面臨的首要問題就是節(jié)約成本。工作人員在保證煤礦礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上要對斷層的成因和影響有一定的認識，這樣才能達到安全生產(chǎn)和節(jié)約成本的目的。

1 斷層的成因及特征

1.1 斷層的成因

斷層是破裂面兩側(cè)的巖石有明顯相對位移的一種斷裂構(gòu)造。組成地殼的巖層或巖體受力后不僅會發(fā)生塑性形變，形成褶皺構(gòu)造，而且還會在所受應(yīng)力達到或超過巖石的強度極限時發(fā)生脆性形變，形成大小不一的破裂和錯動，使巖石的連續(xù)完整性遭到破壞。我們將這種巖石脆性形變的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。

1.2 斷層的影響及斷層要素

斷層變化很大，小的斷層延伸僅幾米，相對位移不過幾厘米；大的斷層可延伸數(shù)百米或數(shù)千米，相對位移可達幾十千米。斷層的分布雖不及節(jié)理廣泛，但它仍是地殼中極為常見的，也是最重要的地質(zhì)構(gòu)造。它控制著區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和演化，控制或影響著區(qū)域的成礦作用，影響著礦產(chǎn)資源的開發(fā)和礦井生產(chǎn)。

斷層要素可分為五方面：斷層面、斷層線、交面線、斷面和斷距。

2 斷層對煤礦井下的影響

2.1 破壞煤層連續(xù)性，影響回采煤量

根據(jù)斷層斷距的大小，可分為以下兩種情況：當(dāng)斷層落差大于煤層厚度時，斷層將煤層完全斷開；當(dāng)斷層落差小于煤層厚度時，煤層未全部斷開。由于受斷層的影響，需要留設(shè)保護煤柱，但這樣就會影響儲量。在回采過程中，如果工作面內(nèi)出現(xiàn)斷層，那么在工作面過斷層時，斷層附近煤炭無法回采，便會影響煤炭效益。

2.2 影響采掘施工

隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展，煤礦井下工作面運輸巷和回風(fēng)巷通常采用機械化掘進，回采工作面多數(shù)采用綜采或高檔普采。掘進工作面和回采工作面遇斷層后，應(yīng)降低掘進和回采速度，甚至改為炮掘方式通過斷層，以增加巷道掘進的工程量。由于受斷層的影響，斷層附近巖性遭到破壞，過斷層時需要更改巷道支護方式，這大大增加了支護的難度和成本。

2.3 易引發(fā)礦井安全事故

由于受斷層的影響，斷層附近巖層遭到破壞，巖塊較為破碎，若支護不及時容易造成偏幫、冒頂?shù)仁鹿省８咄咚沟V井和煤（巖）與瓦斯（CO2）突出礦井掘進巷道遇斷層時，易發(fā)生煤（巖）與瓦斯（CO2）突出事故。

3 煤礦生產(chǎn)對斷層處理措施

3.1 工作面設(shè)計對斷層的處理方法

在對已知斷層設(shè)計時，要將斷層留設(shè)在煤柱內(nèi)，減少回采過程中的煤炭損失，避免在掘進過程中發(fā)生事故。當(dāng)工作面布置無法避開已知斷層時，可根據(jù)斷層位置、斷距大小，考慮是否需要采用配巷方式過斷層。布置工作面時，要先考慮將工作面回風(fēng)巷布置在靠近斷層側(cè)，如圖1所示。在回風(fēng)巷施工過程中，如果遇到斷層，可調(diào)整施工方位，例如運輸巷因遇斷層需調(diào)整施工方位時，不但要增加設(shè)備投入，而且還要增加人工，這便使得成本投入大大提高。

圖1 9102工作面布置圖

3.2 掘進工作面遇斷層處理措施

井下主要巷道遇斷層時，應(yīng)先考慮按原設(shè)計方案直接過斷層。過斷層期間要加強頂板管理，準備好加強支護材料，一旦發(fā)現(xiàn)巖層較為破碎，要及時對施工巷道進行加強支護。同時，注意監(jiān)測礦井水和瓦斯涌出量的變化，防止發(fā)生透水和瓦斯涌出等事故。沿煤層施工巷道遇斷層時，要采取定坡方式過斷層，過斷層前要采用鉆探方式，探清斷層、斷距大小，根據(jù)斷層、斷距大小確定施工坡度，具體情況如圖2所示。

圖2 鉆孔布置圖

3.3 回采工作面與斷層處理措施

對于回采工作面內(nèi)的斷層，應(yīng)先探明斷層的影響范圍，根據(jù)斷層的影響范圍采取不同方式進行處理：當(dāng)斷層較小時，采用強行硬割方式過斷層，如果工作面過斷層地段的巖層較硬時，應(yīng)提前采取措施，對硬巖進行處理；當(dāng)斷層較大時，工作面無法正常推過或工作面推過會對回采煤量影響較大時，要考慮采用配巷方式過斷層，提前施工配切眼，回采到斷層位置，工作面進行搬家、倒面。

4 節(jié)約成本

為了探清斷層的影響范圍，煤炭企業(yè)需要投入大量的資金進行探測。探測斷層可采用地震勘探、鉆探和巷探等方式。鉆探是比較實用的一種方式，在井下采用鉆探具有以下優(yōu)點：①施工便利。鉆探的設(shè)備比較小，比較容易形成鉆場。②影響時間短。井下鉆探時，通常要在較短時間內(nèi)探測出斷層和斷距，為下一步巷道施工節(jié)約時間。③資金投入較少。井下探測時，設(shè)備投入少，人員少，這樣可以節(jié)省大量資金的投入。

在工作面設(shè)計時，要考慮斷層帶來的影響和較少斷層對回采煤量的影響。同時，要避免因為斷層的影響而對巖巷進行過多的施工，造成工程浪費。

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作者簡介：賈福春（1988—），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，助理工程師，2012年畢業(yè)于河北聯(lián)合大學(xué)采礦專業(yè)（本科）。

〔編輯：白潔〕

Analysis of Fault on the Impact of Coal Mining and Treatment Measures

Jia Fuchun

Abstract： With the development of coal economy， saving the cost is the most important issue facing every coal enterprises. The exhaustion of coal resources of the mine geological conditions of mining area construction is faced with complex problems， in such a situation， in order to save costs， it is particularly important to layout of mining face. At the same time， in the construction process， the complex geological conditions of the mine safety management and production has many hidden dangers. The layout of the Shanxi Jin Hui Longtai coal in more under the fault and in the tunneling process with fault measures， in order to other coal mine under the same conditions support experience.

Key words： fault； impact； measures； cost saving