断层对煤矿生产的影响及处理方法.doc

一、节理（裂隙）对煤矿生产的影响及处理 当岩石中节理发育时，炮眼方向如与主要节理组平行，不仅容易卡钎子(尤其是用“一”宇型钻头)，而且在爆破时沿裂隙面漏气，爆破效果大大降低。所以，炮跟方向应尽量垂直主要节理面布置。 在回采时，根据节理面的方向和发育程度，合理布置回采工作面，可以提高生产效率。 煤层顶板岩石节理发育时，工作面顶板支护一般不能用单体柱，而要采用铰接顶梁或π型梁，并且顶梁不能平行主要裂隙组方向，应与主要裂隙组有一定交角，以防止顶板沿裂隙面冒落。当煤层倾角较小、顶板裂隙发育时；放顶距离要小，而且回柱放顶方向应根据顶板主要裂隙组方向确定。 当煤层顶板节理发育时，回采工作面布置要考虑节理的方向，以利于顶板支护。如果工作面平行主要裂隙组方向，容易发生冒顶事故。因此工作面布置最好与主要节理组方向有一定交角或接近垂直。 节理发育的地段是地下水和矿井瓦斯的良好通道。如果工作面采前要进行瓦斯抽放，一般应使回采准备巷道与主要节理组方向呈一定角度。为保证回采的安全，应在采前查明节理的发育程度及其与水源的导通情况。 二、断层对煤矿生产的影响及处理 1．断层对煤矿生产的影响 断层分布广，形态、类型繁多，规模大小不一。断层不仅改变了煤岩层的埋藏条件，而且使煤岩层发生错断并发生显著位移。 断层对煤矿生产的影响主要表现在以下几方面。 (1)影响井田和采区划分 断层破坏了煤层的连续完整性，为减少断层给煤矿开采造成的困难和煤层因留设保安煤柱而造成的损失，在划分井田时，一般以断层作为井田边界；同时，在划分阶段或采区时，一般也以断层作为阶段或采区边界。 (2)影响井田开拓方式的选择和采区布置 若井田内存在大型断层，煤层必然被截割成若干不连续的块段，断层两侧煤层埋藏深度变化较大，应采用立井和主要石门开拓。 若采区受断层影响，煤层走向长度变短，只能布置单翼上山采区进行开采；而不受断层影响、煤层走向较长的采区，可以布置双翼上山开采。 (3)断层对掘进的影响 在巷道掘进中遇断层，有时不得不对设计方案调整；为了寻找断失煤层，需要开掘较多的巷道，增加了巷道掘进量，还可能造成无效进尺。 (4)断层对工作面的影响 为了确保工作面正常回采，工作面设计时往往被迫避开落差较大的断层或为断层留设保安煤柱，影响工作面的布置，使工作面回采长度缩短或形状发生改变，造成煤炭资源损失。 回采工作面内存在断层时，造成采煤工作面在通过断层时破岩石，造成煤炭资源损失，增加生产上的困难，影响生产的正常进行和经济效益。 (5)断层对安全生产的影响 落差较大的断层，常造成煤岩层直接与强含水层相连或断层带导通强含水层，井巷工程通过时常发生透水事故，甚至淹井。 在瓦斯含量大的矿井，断层破碎带容易积聚大量瓦斯，井巷通过时常常造成瓦斯突出事故。 断层存在，破坏了煤岩层的连续完整性，给井巷工程支护带来困难，甚至造成冒顶事故。 (6)影响煤矿综合效益。 井田内的断层发育程度与煤矿劳动生产率、吨煤成本、千吨掘进率、煤炭损失率和机械化开采水平等有密切关系，直接影响煤矿的综合效益。 2．断层的处理 为了最大限度地减少断层对煤矿生产的不利影响，必须深刻理解设计与生产的意图，对不同规模和性质的断层作出正确处理。 对断层处理的基本要求是既要以最短的距离找到断失煤层，又要满足煤矿生产的需要，并且把生产需要放在首位，做到创造好的生产条件，尽量减少煤炭资源损失，降低巷道掘进率，避免影响生产正常进行。下面按开拓设计、巷道掘进和工作面回采三个阶段，介绍断层的处理方法。 (1)在开拓设计中对断层的处理 开拓设计在考虑井田和采区边界划分、井筒位置、水平设置、巷道布置和工作面布置时，要充分考虑影响这些井巷工程的断层性质、产状、延展方向等，最大限度地减少断层对这些井巷工程的影响。 ①根据大型断层划分井田 在井田划分时，原则上以大型断层作为井田边界，这样不仅可以在矿井生产中减少大量岩石巷道，还可以最大限度地减少断层煤柱留设和井田边界重复煤柱留设而造成的煤炭资源损失。 ②根据大、中型断层划分采区 在井田内划分采区时，一般也是以大、中型断层为界进行采区划分。 ③根据断层确定井筒位置如果断层避不开断层时，立井井筒一般布置在倾角较大的断层下盘，距断层30-50m以外的位置；对于倾角较小的断层，只能在井筒施工中采取必要的保安措施，选择岩石较好的地段穿过断层，而且井底车场位置要尽量避开断层带。对于斜井的井筒位置，也要以同样方法处理。 ④根据断层确定运输巷布置 运输大巷是矿井生产中长期和维护的巷道，要求布置在容易维护的较坚硬岩层中，而且要尽量少改变方向，对断层的处理要充分依据上述原则。 ⑤根据断层确定井田的开拓方式 如果缓倾斜煤层遭受断层破坏，且煤层产状发生变化，就要采用立井与主要石门相结合的开拓方式；如果倾角较大煤层遭受断层破坏，为避免采用下山开拓，应