欧彦玉
淮北矿业集团桃园煤矿，安徽宿州 234116
摘要：浅析掘进断层对施工的影响、普通掘进过断层常用支护方法、过较大断层破碎带的支护、综采机巷和风巷锚网支护过断层方法，以及锚网支护巷道过断层需要注意问题。
关键词：掘进巷道；过断层；技术方法
引言：煤矿在掘进巷道施工过程中，遇见断层也是常有的事情，有的掘一个采煤面的巷道遇到大小几十条断层。过断层不仅影响施工速度，且给掘进安全带来挑战，此时运用合理有效的支护技术方法就尤为重要了。对此，就要测探断层的大小、走向和性质，以便有效应对。
1.掘进断层对施工的影响
1）支护的困难性。煤巷掘进遇到比较难过的断层时，这会对工作面有很大影响，有时迫使掘进方向发生较大偏移，这就必须对工作面的上山进行追煤掘进。断层大大增加了支护的困难性。运用锚杆支护是一种相对木支护的主动支护，也是用于巷道支护的最有效方式。但是在煤巷支护时，运用锚杆支护的效果往往不太好。其主要作用有利用悬吊理论，将直接顶较为软弱的岩层能悬挂在相对坚硬的基本顶上，使其更加稳定坚硬。锚杆顶部用锚固剂锚固好，可增强下面软弱岩层的稳定性，起到有效支护作用。若上部岩层基本顶破碎，会使悬吊理论失效，同时也失去了锚杆支护作用。
2）施工进度与安全的影响。在沿掘进施工方向断层造成煤层下移时，那必须以下山角度破岩施工追煤掘进。此时巷道底部容易积水，会造成底部钻孔进水，使爆破装药困难，效果也差，进而严重影响施工进度。钻孔易进水，固定刮板机尾部的地锚效果也变差，并容易抬起甚至被拉翻。
2.普通掘进过断层的常用支护方法
1）采用后退挑顶法支护。在沿掘进施工方向断层造成煤层上移时，要待挑顶掘至断层面时再下盘煤层顶板，并继续向前掘进。此时锚杆支护用于煤层项板，从而能使锚杆起到应有的支护作用，让断层面附近的顶板得以有效可靠地支护。
2）采用后退卧底法支护。在沿掘进施工方向断层造成煤层下移时，可采取后退卧底法过断层。要待卧底掘至断层面时，此时巷道顶部将恰好达到断层面上盘煤层顶板，锚杆支护用于煤层项板，就能使锚杆起到应有的支护作用，实现可靠地支护。
3.掘进巷道过较大断层破碎带的支护方法
1）采用先导硐注浆支护后过断层破碎带。①断层破碎带的特点。在巷道掘进过程中，有时遇到大的断层破碎带要过，而破碎带岩石又破碎松软，又宽（长着30～60m），还容易冒落。这时运用常规掘进方法和支护形式就很难顺利地通过此地带。对此，可采用注浆加固围岩的方法来过大断层破碎带。若预计前方要过大断层破碎带，巷道断面又是直壁半圆拱形，这可采用锚喷支护。接近边缘时应缩小巷道掘断面，并采用小断面导硐形式先过断层，然后再改用矿用工字钢梯形棚架喷支护（保证断面尺寸即可）。②导硐过断层。导硐施工时因破碎带岩石松软，应采用风镐挖掘。要正确使用好前探梁，采用撞楔超前护顶。掘进一棚，架一棚，再支护好，确保施工安全。鉴于巷道断面小，围岩松动圈小，巷道的压力也相对减小，采用小断面导硐就能顺利通过。小断面巷道过断层后，要在巷道内按2.0m的排距，按成巷后的设计断面轮廓线上1.5m的间距，布置注浆钻孔，深度以到达围岩加固拱1/3位置为准（见图1）。③注浆支护。采用中空螺纹钢注浆锚杆，注浆锚杆外径25mm，长度为2600mm。注浆可采用下行式。注浆液以水玻璃、水泥、水=O.5：1：1的双液浆为主，以水泥、水=1：1的单液浆为辅，采用注浆泵注浆。注浆压力可控制在取2～3MPa范围。在对上部围岩注浆后，可增加抗压强度，形成围岩加固支承拱。这时再采用U型棚架喷支护进行刷扩成巷，如此就能安全地通过断层破碎带了。
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2）掘进巷道预注浆支护过断层破碎带。在施工到距离断层破碎带10m时应停止掘进，要先在迎头施工一个混凝土止浆垫，并对迎头10m范围的巷道进行喷浆封闭。然后再从迎头向正前方和与侧边、顶和底成一定角度的方向打注浆孔，密度和深度按断层破碎带状况确定。注浆后才可按正常断面进行掘进。这样经过预注浆加固后再掘进就能安全的通过断层破碎带了。
4.综采机巷和风巷锚网支护过断层方法
1）机巷和风巷掘进见断层按已知直线跟煤层进行。在煤层厚度为2.5～3.6m时，一般要采用锚梁网支护沿煤层顶板掘进；在预测掘进巷道前方所见断层时对盘煤层上升，若为逆断层，且断层落差≯2m时，可采用破煤层底板施工上坡过断层。这因巷道沿煤层掘进见逆断层后，穿过断层面就直接进入煤层底板了，可避免在煤层中过断层三角带造成掉顶等事故。若预测前方为正断层，且对盘煤层上升。断层落差较大，卧底会造成巷顶煤层高冒，这可采用提前破顶施工上坡过断层找煤。巷道从煤层顶板岩石进入对盘煤层，又可避免巷顶断层三角带的煤层冒落造成事故。在过断层时，但断层两盘必须打锚索加强支护，并利用交叉锚索把断层面两侧的岩层拉紧，以免断层两侧岩层整体下滑，避免冒顶发生。
2）掘进施工中突然见断层的处理。掘进时突遇断层，且对盘煤层上升，巷道必须破底过断层时则需根据断层落差的大小确定过断层方法。假如断层落差较小（1.5m左右），而巷道底板到对盘煤层顶板高度≯4.2m时可采用加大坡度、增加巷道高度直接破底过断层。这因锚梁网支护巷道增加高度后，只多打1～2根帮锚杆，又不影响巷道使用效果，且施工比较方便。当断层落差大时，过断层后巷道底板到对盘煤层顶板要＞4.2m，巷道顶板到上部煤层底板又＜1m时，则不宜采用锚梁网支护，这可采用架棚加锚索支护破底过断层。但过断层时棚间距要≯500mm。要正常使用好前探梁，实行短掘短架，掘一棚，支护一棚，并用撞楔超前护顶。要每隔3棚在棚间内打锚索加强断层两侧巷道的支护。
3）沿煤层顶板直线掘进遇断层时的处理。假如预测掘进前方所见断层对盘煤层下降，在断层落差不大时，可采用把断层本盘现有巷道卧底加高，并留顶板台阶直接过断层。但是，断层两侧必须打锚索加强支护，此后还必须够设计高。若断层落差较大，卧底后巷道高度＞4.5m，这可采用加大坡度，分段留设下降台阶，破顶板过断层。如此可减少岩石巷道工程量，并提前找到煤层。
5.锚网支护巷道过断层需要注意问题
①因断层两侧附近裂隙相对发育，压力较大，必须把锚杆间排距加密。②断层面相对活动，容易滑移离层，断层两侧必须打锚索加强支护，且要有一根锚索穿过断层面把上下盘岩层拉紧，以免岩体整体下滑。③过断层应避免过煤层三角带，这里更容易冒落，以至造成空顶与垮巷。④为便于回采与机巷胶带运输过断层时打上坡找煤或打下坡找煤，坡度应控制好（风巷≯12o，机巷≯10o）。⑤遇地堑构造和地垒构造时，若两断层间距＜15m时，在断层两侧除打锚索加强支护外，还要打托棚加强支护，以防两断层间岩体整体下滑；若两断层间距＞30m时，要在断层处打托棚加强支护。⑥过断层时迎头要搞好临时支护，以防顶板矸石掉落，同时还要编制过断层专项安全技措应对。
结束语：掘进过断层一定要事先预测清楚，针对断层大小、落差及岩体性质，合理合理选择通过方法与支护方式。该环节支护最重要，需要慎重、妥善处理，防止冒顶等事故发生，并能安全顺利通过断层带。
参考文献：
[1]董伟.缓倾斜突出煤层过断层掘进施工技术[J].煤矿开采，2011，6：56-59.