摘 要：為盡可能避免斷層構(gòu)造對(duì)煤礦生產(chǎn)造成較大影響，必須加深對(duì)斷層構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際，掌握各種規(guī)模、性質(zhì)斷層的處理方法?；诖耍疚南汝U述了斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響以及斷層構(gòu)造的控礦作用，然后論述了在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)斷層構(gòu)造的處理方法，可為相關(guān)從業(yè)者提供一定參考。

關(guān)鍵詞：斷層構(gòu)造；煤礦生產(chǎn)；影響；處理方法

煤炭的形成、分布受多種地質(zhì)因素影響，只有正確認(rèn)識(shí)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中各種地質(zhì)影響因素以及掌握相對(duì)應(yīng)的處理方法，才能保證煤礦正常生產(chǎn)。影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素比較多，如煤層厚度變化、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿侵入、頂板、煤層瓦斯等。在這些影響因素中，煤層厚度變化、地質(zhì)構(gòu)造、煤層瓦斯對(duì)南方煤礦生產(chǎn)影響較大。因此，探討斷層構(gòu)造對(duì)煤礦生產(chǎn)過(guò)程的影響，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、斷裂構(gòu)造的控礦作用

無(wú)論是礦產(chǎn)、金屬、能源，都會(huì)受地質(zhì)構(gòu)造因素影響，并常被后期構(gòu)造變形作用所改造?？偟膩?lái)說(shuō)，斷層構(gòu)造的控礦作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，斷層構(gòu)造可為礦體資源的沉淀、形成提供有利空間；第二，斷層構(gòu)造控制礦體資源的形成、演化。區(qū)域內(nèi)斷層構(gòu)造和次級(jí)構(gòu)造的交匯部位、早期斷裂疊加部位，都是礦體形成的有利場(chǎng)所，如若斷裂層經(jīng)過(guò)不同的巖層，在不同化學(xué)性質(zhì)巖層的作用下，成礦方式也呈現(xiàn)出較明顯的多樣化特征[1]。

斷裂構(gòu)造的成礦以及礦體的分布，主要受斷裂構(gòu)造力場(chǎng)方向、大小所制約。通常來(lái)說(shuō)，在應(yīng)力集中的擠壓帶上，斷裂構(gòu)造的礦化規(guī)模比較小，而在張應(yīng)力區(qū)域以及低應(yīng)力區(qū)域，礦化規(guī)模比較大。如大規(guī)模含礦逆斷層，雖然總體含礦量比較低，但是因斷層走向?yàn)槭婢彶?，在相同?yīng)力條件下，斷層不同部位有一定的差異，所以在斷層構(gòu)造的轉(zhuǎn)彎處、張開(kāi)處，常存在豐富的礦質(zhì)。

二、斷層構(gòu)造對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響

斷層構(gòu)造一方面會(huì)破壞煤層的完整性、連續(xù)性；另一方面，斷層構(gòu)造對(duì)煤礦礦區(qū)范圍劃定、水平及采區(qū)劃分、工作面和井巷設(shè)計(jì)、巷道施工和回采造成不同程度的影響。因斷層的規(guī)模大小不同，對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響也有所不同，目前我國(guó)對(duì)斷層規(guī)模等級(jí)劃分還缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，可采用以下標(biāo)準(zhǔn)劃分?jǐn)鄬訕?gòu)造：大于50m落差值的斷層可判定為特大型斷層；落差值在30m左右的斷層可判定為大型斷層；落差在15m左右的斷層可判定為中型斷層；落差不大于5m的斷層可判定為小型斷層。

斷層構(gòu)造對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響可歸納為以下幾點(diǎn)：第一，斷層會(huì)破壞煤層的完整性，影響煤礦生產(chǎn)區(qū)域劃分以及井田劃分，尤其是特大型斷層、大型斷層、中型斷層，會(huì)直接將煤礦生產(chǎn)區(qū)域、井田一分為二，給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)巨大影響；第二，斷層構(gòu)造會(huì)影響開(kāi)拓系統(tǒng)的布設(shè)，若是在部署水平、采區(qū)內(nèi)存在落差較大斷層構(gòu)造，那么必定會(huì)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)和工作面布置造成影響；第三，在掘進(jìn)的過(guò)程中，若是揭露較大落差斷層，導(dǎo)致另一側(cè)煤層斷失，若無(wú)法準(zhǔn)確判斷斷層性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形態(tài)，如不探明斷層情況或修改施工設(shè)計(jì)，若繼續(xù)向前掘進(jìn)，輕則導(dǎo)致掘進(jìn)效率受到影響，重則可能導(dǎo)致巷道報(bào)廢[2]；第四，破碎斷層容易引發(fā)片幫、冒頂?shù)仁鹿?，存在較大的支護(hù)安全隱患。若是斷層導(dǎo)水性好或斷層附近存在瓦斯富集區(qū)，則可能引發(fā)透水事故或瓦斯安全事故；第五、煤與瓦斯突出礦井受斷層影響特別嚴(yán)重，斷層不僅造成防突工作量增大，安全威脅也隨之增大，重則造成工作面無(wú)法正?；夭桑坏诹?，為確保生產(chǎn)安全，對(duì)中型及以上斷層斷層需留設(shè)安全保護(hù)煤柱，而煤柱的留設(shè)必然會(huì)形成不可開(kāi)采的區(qū)域，造成大量煤炭資源損失[3]。

三、巷道掘進(jìn)時(shí)對(duì)斷層構(gòu)造的處理方法

在掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，常會(huì)揭露小落差斷層，在處理這些斷層構(gòu)造時(shí)，必須勘測(cè)這些斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、規(guī)模大小，然后再結(jié)合掘進(jìn)巷道的用途，根據(jù)不同的地質(zhì)情況、生產(chǎn)需求，選用合理的處理方式。通常來(lái)說(shuō)，若是斷層落差大于掘進(jìn)斷面高度或者大于煤層厚度，就需要找到斷失翼煤層，確定斷失翼方向以及實(shí)際距離，對(duì)此可選用層位對(duì)比法、小斷層類(lèi)推法、作圖分析法、生產(chǎn)勘探法、構(gòu)造分析法作業(yè)。

1.水平巷道掘進(jìn)斷層處理

一般來(lái)說(shuō)，除石門(mén)外，水平巷道掘進(jìn)所遇到的斷層多為斜交斷層、傾向斷層。沿煤層走向掘進(jìn)水平巷道在遇斷層時(shí)，可根據(jù)煤層斷失的具體位置，采用轉(zhuǎn)向斜穿底板、斜穿煤層頂板或者沿?cái)鄬用婢蜻M(jìn)等方式通過(guò)斷層[4]。其中斜穿底板或頂板不改變巷道掘進(jìn)坡度，僅調(diào)整巷道掘進(jìn)方向，但是必須要準(zhǔn)確掌握斷層落差，明確斷失煤層的具體位置，才能夠采用該方法通過(guò)斷層；沿?cái)鄬用婢蜻M(jìn)是指在水平巷道掘進(jìn)過(guò)程中，若是揭露傾向斷層、斜交斷層，在斷層附近礦壓變大且存在瓦斯、地下水等情況，需綜合分析判定這些威脅因素，然后確定是距斷層構(gòu)造一定距離按平行走向掘進(jìn)還是沿?cái)鄬用婢蜻M(jìn)。

2.傾斜巷道掘進(jìn)斷層處理

在傾斜巷道掘進(jìn)過(guò)程中，揭露走向斷層或斜交斷層，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，采用調(diào)整巷道掘進(jìn)坡度的方式通過(guò)斷層構(gòu)造。首先，若是斷層的落差小于煤層厚度，可先判定斷失煤層為下盤(pán)還是上盤(pán)，采用挑頂、臥底的方式通過(guò)斷層，或者綜合兩種方式通過(guò)斷層；其次，若是斷層落差大于煤層厚度，為避免煤層丟失，可適當(dāng)加大巷道坡度，或者采用石門(mén)揭煤方式來(lái)進(jìn)入另一盤(pán)煤層，達(dá)到處理斷層構(gòu)造的目的。

四、煤層回采對(duì)斷層構(gòu)造的處理

1.走向斷層的處理方法

若是斷層的落差小于煤層厚度，可采用臥底、挑頂?shù)姆绞酵ㄟ^(guò)斷層。若是斷層為傾向斷層，而斷層的傾向方向和煤層方向相反時(shí)，就可采用臥底的方式通過(guò)斷層構(gòu)造，若是傾向斷層的傾向和煤層方向一致，建議采用挑頂?shù)姆绞酵ㄟ^(guò)斷層。一般來(lái)說(shuō)，為保證作業(yè)安全，多采用臥底的方式通過(guò)斷層。若是斷層的落差大于煤層厚度或者斷層的延展影響距離比較遠(yuǎn)，常規(guī)采煤方法回采困難時(shí)，可在斷層構(gòu)造兩側(cè)留設(shè)一定寬度的煤柱，將工作面重新進(jìn)行劃分后回采，為防止斷層構(gòu)造帶來(lái)的礦壓影響，工作面的劃分錯(cuò)開(kāi)距離控制在25m左右為宜[5]。

2.傾向斷層的處理方法

若是斷層的落差大于煤層厚度，常規(guī)采煤方法回采困難時(shí)，需要開(kāi)掘出“過(guò)壓眼”，將工作面逐步推進(jìn)至斷層構(gòu)造處，然后停止回采，并從另一盤(pán)開(kāi)出切割眼繼續(xù)進(jìn)行回采。若是斷層構(gòu)造的落差小于煤層厚度，可采用臥底的方式強(qiáng)行通過(guò)斷層。另外，在綜采工作面設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意盡量回避斷層結(jié)構(gòu)，若是斷層落差值小于煤層開(kāi)采厚度，并且頂板、底板的巖石較為堅(jiān)固，就可采用挑頂或者鉆眼爆破的方式通過(guò)斷層。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)常會(huì)揭露斷層構(gòu)造，構(gòu)造內(nèi)可能含有瓦斯、水，且破碎層直接會(huì)影響頂板安全性，對(duì)煤礦的開(kāi)采以及巷道的掘進(jìn)有著直接影響。因此，判斷分析斷層構(gòu)造具體影響程度以及掌握其處理方法，對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)工作至關(guān)重要。而在不同條件下，不同斷層的處理方式均存在一定的局限性以及適用條件，廣大從業(yè)者在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，綜合利用多種不同的處理方法，便于相互補(bǔ)充以便對(duì)各種斷層進(jìn)行準(zhǔn)確和安全有效處理。

參考文獻(xiàn)

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[5]李靜，徐玉，劉凱.斷層構(gòu)造對(duì)安全開(kāi)采的影響及防治措施[J].山東煤炭科技，2017（8）：77-78.

作者簡(jiǎn)介：

唐聰，1986年生，男，四川儀隴人，工程師，從事煤礦地測(cè)防治水技術(shù)管理工作