许金升
（山西三元煤业股份有限公司，山西 长治 046605）
1 掘进地质条件分析以某地为例，其煤矿井田地，为向斜中段轴部，断层环绕于周围，非常典型。据勘测，其内部有褶曲和断层，岩石普氏系数大。掘进施工或掘进机进行工作面作业时频遇断层。如在东边，其中间巷道全长为1 544m，中西部地质构造在断层发育方面较简单，然而落差类倾向断层相对较发达［1-2］，其范围主要集中于2m～3m。具体情况：伪顶，灰黑色粉砂岩；直接顶，灰黑色粉砂岩；基本顶，灰白色细砂岩。在该地区由于基本顶砂岩厚度较大，加之裂隙发育，从而其掘进工作水文地质条件复杂，如表1所示。
表1 地质构造及断层情况
掘进机器，在东边中间巷道以EBZ-160型综掘机割煤装载；运输方式，以SSJ-800型输送机运煤；后路运输方式，用DXP40防爆蓄电池单轨吊车。
2 过断层技术分析1）煤岩层层位对比法。通过对煤层的特征进行分析［3］，如，矿井标志层、煤层及顶底板。对已经暴露出来的断层两盘煤岩层进行对比法分析，使断层性质与断距得到明确，从中推断失翼煤层。通过分析可知，此地为不同煤层的连接，识别困难，所以，应该对其煤层的结构、厚度、煤岩类型等进行明确判断，并得出其具体的位置、性质与落差。
2）断层面构造特征法。特征判断法可以以断层的形成过程来进行认知，并加以评估，因为在其形成过程中，会在两侧或附近产生牵引褶曲，小断层表现为平行性较多，其中有擦痕和不同的角砾岩，所以，可据此对断层性质进行定性分析，对失煤层进行方向推断。
3）规律类推法。根据当地的地质累积资料，归纳其中的普遍性，找出走向及规律，进行失翼煤层推断。
4）做图分析法。可以利用绘图技术，将其中的新断层进行图层填绘，从而使整个地质条件得以突显，分析其中的断层连接情况以及大致落差等。
5）生产勘探法。这是最为直接有益的方法，即通过实际的工作对其中进行钻探、物探、层位加以对比，经过已经勘探到的数据对继续生产加以评估，并根据评估结果进行提前预防。
在实际的工作中，应该进行各种方法的综合尝试，使其互相佐证，从中找到最为正确的结论，找到更为有效的方法。
3 快速过断层技术方面分析一次性过断层法，主要是对其特征及巷道顶底板岩性差异的分析［2］，提前挑顶，或者卧底。对露头硬岩，实行围截与切割。机器在行走过程中应该注意对切割的控制，并阻止其继续工作，以防损坏机器。切割工作需要对支撑接地与铲板进行检查，保证其稳定良好，对振动要加以控制，应该将整个切割工作保持在可承载负荷的范畴之内，同时，对速度应该加以控制，尤其应该禁止铲板在低工作位置中抬起。应该进行具体的过程分析，如对于硬岩层的处理、对于冒顶煤层的处理等。
在掘进工作面过上跳断层阶段，就地采用直接割顶法。将煤至顶板（上盘顶板或下盘煤），避免煤层因冒顶在冒落时发生安全事故。
若岩石硬度过大或断层落差过大，应该对其进行准确的评估，并做出关于整个生产需要的绘图，帮助掘进工作安全进行，尤其应该注意上坡与下坡过断层。具体如图1所示。
图1 综掘机过断层示意
以某矿为例，某矿回采工作面南翼加风平巷掘进，根据相关部门测定，该巷道在南翼掘进至55m～61m时，会遇到1个断距为7m～9m的逆断层，为了确保安全提出以下具体措施：
首先，加强巷道掘进工作地点的质量调查，严格执行操作远程，交接班、安全检查需到位，随时观察周边围岩的稳定状况及变化；多打眼，减少放炮装药量，降低放炮可能对断层带附近顶板的破坏；减少空顶距，支设临时支架、永久支架，保证其滞后距离在2m～4m。
搭建临时支护时，通过对综掘机的分析，其主要是靠自行研制的临时支护托梁器，具体来讲，即是利用托梁托钢带与截割头连接，从而起到临时支护作用。其整个运作还是以液压系统为主，其中，电控双闭锁装置也起到了很大作用。可以说，这一措施不但提高了掘进工作的安全性，还使其在工作中减小了劳动强度；搭建永久支护时，先需对巷道具体的宽度、高度进行初步运算，得知其净宽与净高分别为3.6m与2.5m。选用全螺纹强锚杆（20mm×2 200mm）。顶板锚杆间距：800×800；帮间排距：800mm×900mm；方式：树脂加长锚固；钢带：M 型，长、宽、高分别为3 500mm、140mm、50mm；两帮钢带：M 型，长、宽、厚分别为2 100mm、140mm、3.25mm；托盘为配套专用型（与M型钢带配套）锚索布置形式与规格：长6.0m，排距2 000mm×1 600mm；注意复合顶板、断层破碎带等的布置，应该以五花布置为准；金属网：钢筋塑料复合网（匹配掘进尺相）；网孔：50mm×50mm；联网形式：在200mm间格中以14号铁丝网进行双股联接。
数值模拟以FLAC模拟软件为准，并通过它得出所需数值。在此应该注意在水平位移场与垂直位移场两方面的计算值，并通过计算结果与一次性过断层技术相结合，不但能够提高其安全性，而且能够更好地完成过断层任务。
其次，临近断层，加强对瓦斯检查，断层水疏排、超前近视眼，深20m以下眼数大于5个。接近或穿越时，应该在距其5m前，采用密集支柱，加强严格的“一通三防，一炮三检”制度执行，做好超前支护、防止漏顶、漏帮，确保巷道支架背帮严实。注重各方面的紧密配合。
4 结语总之，想要实现在连续落差过大的断层中保证掘进速度与产量，需要通过综合化的技术与安全措施来达到。其一，应该对其中的地质条件进行一定的勘探，使其尽可能避开。其二，应该对其中上体的断层进行掘进工作时采用针对性的方法。其三，应该在工艺方法上进行配套设置，从而保证整个掘进的安全有效。其四，应该对各种方案、工艺、方法等进行不断研究与优化。
［1］ 张继远，张长合.回采巷道掘进过断层施工方法［J］.中州煤炭，2012（2）：36-37.
［2］ 冀贞文，王怀新，王同吉.深井巷道围岩变形破坏规律及其控制技术［J］.煤炭工程，2012（2）：96-97.
［3］ 何勇.高突煤层保护层瓦斯综合治理技术［J］.煤炭技术，2012（11）：26-27.
