回采过贯穿采面倾向断层的实践与研究

摘 要 针对倾向断层对回采工作面影响较大的问题，本文以钱家营矿2022西过贯穿工作面倾向断层为例，应用物探、钻探等探查手段，超前分析断层产状及煤层赋存情况，为生产单位提供准确的预测预报，并详细分析倾向断层对回采工作面生产的影响，总结实践规律，为今后的地质超前预测工作以及指导生产提供借鉴。

关键词 倾向断层;物探;钻探;地质保障

一直以来，断层都是影响工作面回采的最主要因素，其中倾向断层对回采的影响尤为突出，由于倾向断层走向与推采方向基本一致，回采过程中从一盘直接整体进入另一盘，煤层层位难以控制，同时造成工作面顶板破碎冒落，采面割矸石较多甚至全岩，极大的影响回采安全及进度。因此分析研究过倾向断层的方法，准确预测、预报断层产状特征[1]，对资源回收及煤炭生产具有重要意义。

1工作面概况

2022西工作面位于钱家营矿井田东翼二水平十采区西翼12-1煤层。该工作面地质条件相对复杂，中部揭露古河流冲刷带及f10H=3.0∠70°正断层、f13H=2.0∠49°正断层（与f10为同一条倾向正断层贯穿整个工作面）。同时古河流冲刷带及贯穿断层位于背斜转折区，附近巷道内煤岩层角度由3°骤变为15°，煤层厚度变化极大，造成风运道60m、26m全岩段。

2回采前地质探查工作

无线电波物探：为了更好地指导生产，查明断层对于生产的影响，在工作面回采前，利用无线电波物探手段，对工作面进行了详细的探测[2]。经查明工作面共存在物探影响区2个，其中，2号区域为冲刷带、断层影响区，推测该区域为古河流冲刷带、实见断层、薄煤区共同影响，进一步确定了倾向正断层的影响范围。

巷道钻探探查：为了准确掌握断层产状以及附近煤岩层的赋存情况，在风运道实际揭露断层附近，每间隔2m设计施工一个下探钻孔，对煤岩层赋存情况进行进一步的详细探查。经探查确定断层面呈台阶状，风运道均形成较大陡坎，且断层上盘煤层局部拉薄，根据探查情况综合分析，圈定煤厚M<2.0m、M<1.3m煤厚变薄区，同时对断层落差重新标定，将f13断层标定为H=3.3∠49°。

3回采过程中地质工作

3.1 过断层前的准备工作

根据风运道探查资料进行分析，绘制采面预想地质剖面图，详细描述煤层赋存情况。同时向相关部门及回采单位发放回采地质随报通知书，建议生产单位及时采取相应安全技术措施，提前上漂溜子，尽量沿底板回采，防止大范围割底，同时加强顶板支护，严防顶板事故发生。

3.2 过断层过程中的地质工作

回采过程中，组织人员对采面进行现场跟踪观测，绘制采面素描，初次揭露贯穿倾向断层时，在煤壁上设计超前探查钻孔（见图1），经探查确认，随着回采的推进，断层面将逐步揭露，割底范围及厚度将逐步变大，同时顶板破碎冒落范围也随之增大。

结合生产实际，超前预测断层面倾伏变化及煤层赋存情况，提出过贯穿工作面倾向断层的整体细致方案，督促回采单位及时加大溜子上漂角度（实际揭露见图2），减少割底板厚度，同时加强顶板支护强度[3]，防止顶板冒落事故，指导生产单位快速顺利地通过断层影响区域，使资源得到合理的回收。

该工作面贯穿采面的倾向断层走向与推采方向基本一致，回采过程中从一盘直接整体进入另一盘，揭露断层面后造成采面大范围割底，甚至局部全岩，且断层上盘煤层厚度受斷层影响变薄，造成采面大范围割顶底板，同时，断层上盘煤层上山角度较大，且该区域为古河流冲刷带影响区域，造成伪顶、直接顶板变薄，上覆灰白色细砂岩，易冒落，严重制约着采面飘溜子的有效性，导致贯穿断层对工作面回采造成极大影响。

4经验总结

（1）充分利用各种地质探测技术方法和手段（包括物探、钻探等），综合分析、超前绘制预想剖面，全面分析预测倾向断层的影响和断层随回采延展情况，更加直观的展示构造及煤层赋存情况，为矿井高效生产提供准确的地质保障。

（2）根据工作面地质情况变化和生产需要，加密观测，动态分析，及时预报，以便有关部门和生产单位提前掌握倾向断层对生产的影响，提前制定相应安全技术措施，及时上漂溜子，减少割底厚度，同时加强顶板支护，有效降低倾向断层对回采的影响。

参考文献

[1] 王峰.综采工作面仰斜破顶过大落差倾向断层技术[J].煤炭工程，2011，7：29-30.

[2] 吴春秋.无线电波透视与槽波地震勘探在煤矿生产中的应用[J].中国新技术新产品，2019，23.

[3] 王晋.综采工作面过断层破碎带施工技术研究[J].自动化应用，2019，11.

作者简介

季超，（1987--），男;毕业院校：河北工程大学，学历：本科，专业：资源环境与城乡规划管理，职称：地质中级工程师;现就职单位：开滦（集团）钱家营矿业分公司。