摘要：基于我国煤炭产量的进一步增加，使得采掘作业面渐渐朝着纵深方向发展，在掘进矿井巷道时无可避免会遭遇断层，进而严重影响掘进工作。所以，施工团队在过断层时应采取必要的措施，保证安全高效地进行煤炭生产作业。本文将以迎头过断层锚网支护技术为着眼点，对其在煤矿掘进中的有关应用加以简要分析。

关键词：迎头过断层技术；煤矿掘进；锚网支护

中图分类号：TD263   文献标识码：A

在煤矿掘进遭遇断层时，通过科学有效的方式处理断层问题，能够加快巷道掘进速度，为煤矿顺利生产提供保障。因此，在解决断层问题时应用迎头过断层锚网支护技术十分必要，这是因为该项技术具有较高安全性，能更好地保护煤矿巷道，从而为煤矿生产提供支撑。

1  煤矿断层形成机理分析

在进行煤矿巷道掘进过程中最大的阻碍因素就是断层，而通过对其形成机理深入分析，能够充分掌握断层组成与结构，由此为我国过断层技术的有关研究工作打下基础。

断层形成是因为矿井周边岩石承受较大压力，但是岩石自身的可承载力远低于实际压力，所以会发生岩石破碎和断裂，随着时间的推移断裂岩石间会互相联合这样就出现了断裂面，由于断裂上盘与下盘之间的相互移动，在一定程度上加快了断层形成速度。我们以断裂盘面移动模式为划分依据，断层主要类型有两种，分别是正断层以及逆断层。对于正断层而言，其形成时间相对较长而且内部破碎程度较低，其主要形成原因是断裂上盘面沿断层面移动，一般在62°~72°的位置发生。而形成逆断层的主要原因，是下盘降低、上盘上升，由于受到高强度外力作用导致岩石破碎，通常在32°部位可见。

2  简析巷道断层的主要影响

在煤矿采掘中如果存在断层，无论对采掘工作面还是布置巷道均会造成影响，所以采区边界通常是落差相对较大的断层。但是在采区内断层落差较小，Ⅱ级、Ⅲ级为采区内的主要断层，可是上述类型断层依然会严重影响回采巷道与采掘工作面的稳定性。

据有关研究结果表明，受到采动影响下的断层极易发生活化问题，这使得难以有效控制煤层顶板岩层，尤其是采区断层体现十分明显的发育特征，直接影响着矿山压力分布规律。

一般情况下，在掘进与维护煤矿巷道时，接近断层面部位的断层下盘很容易发生冒顶问题。如果掘进到断层影响带会增强围岩变形程度，严重阻碍着支护工作。由此可见，安全通过并有效处理断层，在保证煤矿井下生产的安全性发挥着重要作用。

3  简析掘进迎头过断层技术

3.1  过断层施工技术

第一，倾斜巷道。在掘进煤矿巷道的过程中，在上山遇到断层或者是下山遇到断层，可以通过使用巷道坡度改变法找到断失煤层。过落差比煤层厚度偏低的断层情况下，要是断层落差相对较小，寻找另一盘煤层可以使用挑顶法与卧底相结合；要是断层存在较大落差，出于降低挖掘难度、防止丢煤，可以采取短石门。

第二，平巷。在煤矿井下掘进水平巷道时，要是遭遇断层则可以选择巷道转弯的方式找到断煤层。所采取的方法有以下几点：掘进至水平巷道某点时，要是突发煤层丢失情况，在判定之后确定这一断层是倾向断层。要是断层带岩石没有承受较大压力，而且没有水、瓦斯等因素威胁，则可以顺着断层展开掘进工作；要是断层带周边岩石压力较大而且破碎情况，受到水与瓦斯等因素威胁，则不能与断层紧贴进行掘进巷道施工，需要由煤矿巷道穿越断层而起在进到另一盘岩层之后，维持10~15m左右的距离，之后在平行断层走向上挖掘石门。

第三，过大断层方式。如果在进行掘进施工中遭遇很大断层，要是断层周围的岩石破碎且松软，要是依旧使用以往的方法与支护举措，是难以顺利过断层的，出于可以顺利过断层，则可以应用注浆法加固断层围岩。采取的主要方法如下：在掘进到断层10m处应暂停掘进工作，而且将止浆垫安装好，之后在煤矿迎头断层10m范围内喷浆封闭。

3.2  判断断层方法

首先，可以通过对比法寻找煤矿断层，而且分析和判断煤矿断层产状；其次，通过标志层法判断煤矿断层的产装与位置；再次，通过标高对比方式，对巷道迎头、前方以及周边标高进行对比，针对断层产状与断层位置进行判断；最后，应用钻探法钻探巷道的顶板或是底板，进而探查煤矿断层产状与位置。

3.3  过断层支护方法

众所周知，若想保证煤矿巷道可以安全掘进，最重要的环节之一就是过断层支护，在具体施工中采取的支护方式有以下几种。

首先，如果煤矿井下巷道顶板属于基岩并且稳定完整，巷道两帮属于煤层的情况下，可以采取矩形锚网喷支护的方法。

其次，要是煤矿井下巷道都处在岩层范围内，而且围岩相对稳定，在应使用拱形封闭锚网对巷道加以支护；再次，如果巷道围岩出现破碎现象或是在进行顶托煤层施工过程中，则可以采取架棚支护的方式，针对架棚巷道来讲，应采取11#工字钢用于支架制作，对棚的棚间距应为1m、单棚为0.8m，将金属网铺设在墁顶位置而且加以精准连接；在过断层时采取锚网喷支护的方式，若是因为卧底而引发巷道过高的话，则需要设置1~2排的撑帮柱，由此能为两帮的稳定性与安全性提供保障，防止出现折帮问题。

最后，在架棚巷道卧底的情况下，则可采取“棚下棚”模式对巷道加以支护，也可以将已有架棚支护为基础进一步加固棚腿，使用混凝土对卧底两帮进行浇筑，由此能保证棚腿更加稳定。

4  过断层注意事项

第一，将“敲帮问顶”制度贯彻到底，将悬矸危岩及时找出，有效采取前探梁等手段进行临时支护而且接实顶。

第二，针对构造变化带应深入开展地质调查，全面收集与分析相关地质资料，在此基础上科学制定有关施工方式以及安全举措。

第三，通过提高支护质量为支护提供有力保障，从而对围岩有效控制。

第四，缩短空顶距离，减少巷道围岩暴露时长，最好是一次成巷。

第五，有效应用防倒棚装置，避免出现倒棚冒顶等现象。

第六，依据巷道实际情况，调整支护方式。

第七，以光爆标准要求作为施工依据，打眼要多、装药量要少而且要放小炮，最大限度确保巷道围岩自身的稳定性。

第八，应用前探梁进行临时支护，应该使用枇子把顶板和前探梁之间接实，将前探梁保护作用充分的发挥出来。

第九，要是断层带相对破碎，则需要严格控制药量，以此降低围岩破坏与震动，最大限度来维持围岩自身的稳定性。与此同时，还需提高支护密度并增加循环进尺，尤其是动压巷道更需要对支护加以强化，保证顶帮的安全性。

第十，在施工过程中应严格遵守操作规程、安检制度等，及时关注围岩稳定的变化情况，做到有异常要及时发现及时解决。

第十一，在综掘施工过程中，因为煤层底板相对较软，通常会应用卧底施工法；如果岩石相对较硬，则可以通过先放松动炮然后再应用综掘机割。

第十二，如果煤层处在上方而且顶煤相对破碎，则应通过打超前锚杆法避免顶煤冒落。

5  结语

将在锚网索支护技术合理应用在过断层中，一方面能够保证煤矿开采并安全开展生产工作，另一方面还有助于煤矿开采效率的提高。在进行煤矿井下掘进时，应用锚网索支护技术，可以对顶板有效控制并提高开采经济效益和产量，从而让煤矿开采作业更为安全与高效。

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作者简介：邢军强（1977-），男，本科学历，采矿助理工程师，研究方向：采矿工程。

收稿日期：2020-03-18