恒源煤矿工作面过大断层浅析

摘要：恒源煤矿486工作面揭露DF断层，落差14.0m;Ⅱ634工作面揭露FⅡ634-16断层，落差13.6m。两个大断层对工作面回采都带来较大影响，造成工作面连续数月过断层，出煤少，出矸多，煤质差，严重影响工作面出煤进度、矿井效益。如何避免较大断层对工作面回采的影响，应该从工作面内避免出现较大断层考虑。

关键词：大断层  等高线  高差

一、工作面概况

486工作面设计为倾斜长壁式综采工作面，倾斜长775m，走向宽117～185m，风巷长1306m，机巷及上提机巷长778m，位于48采区右翼上部，东部为矿界保护煤柱，南部为-150回采上限防水煤柱，西部为落差0～20m的DF1断层和回采结束的483工作面，北部为48采区回风、轨道及运输上山三条巷道。

Ⅱ634工作面设计为走向长壁式综采工作面，工作面走向长1648～1664m（至收作线），倾斜宽173m，位于我矿Ⅱ63采区中部，东部为Ⅱ63采区回风、轨道及运输上山三条巷道，南部为Ⅱ633工作面;西部切眼外侧为孟1断层保护煤柱线;北部为尚未布置采掘工程的Ⅱ635工作面。

二、实施背景

恒源煤矿486工作面、Ⅱ634工作面回采过程中，都揭露较大断层，对工作面回采影响较大。486工作面从切眼开始揭露DF2断层，揭露时断层落差0.5m，随着工作面推进断层落差逐渐增大，回采通过外段切眼后，断层落差达到最大值，落差最大14m，随后断层落差逐渐减小，造成工作面约三分之一破矸，大范围全岩，对工作面回采影响较大，严重影响工作面的回采进度以及工作面的煤质。Ⅱ634工作面在风巷F18点前29.1m，机巷J25点前33.6m揭露FⅡ634-16（H=13.6m）断层，揭露时断层落差H=0.8m，断层落差逐渐增大至13.6m后逐渐减小至2.5m与FⅡ634-5（H=2.5m）为同一断层，断层最大造成工作面约50架破矸，40架全岩，工作面内影响范围281.6m，给工作面回采带来较大困难。

三、实施方案

大断层对486工作面、Ⅱ634工作面回采都带来较大影响，造成工作面连续数月过断层，出煤少，出矸多，煤质差，严重影响工作面出煤进度、矿井效益。如何避免较大断层对工作面回采的影响，应该从工作面内避免出现较大断层考虑。

工作面布置时，避免工作面内出现较大的断层，应做好以下几个方面：

1、工作面布置后，两巷应同时开始掘进，以便于在相同位置处巷道揭露的地质情况及时进行对比。如地质情况显示面内可能出现较大断层时，应及时进行钻探、巷探，以查明断层情况及影响范围，必要时进行工作面改造。

2、多工作面同时布置，如有工作面进行改造，转移至備用工作面掘进，以满足工作面接替要求。

3、工作面两巷掘进过程中，及时对两巷高差进行分析，两巷任意30m对应位置范围内，高差增、降幅超过3m且高差持续增大、降低时，应认为面内可能存在3m以上断层，且断层落差持续增大。任意50m对应位置范围内，两巷高差增、降幅超过5m且持续增大时，应认为面内可能存在5m以上断层，高差持续增大或减小，则断层落差持续增大或减小。

486工作面风巷掘进揭露F486-2（H=1.0m）断层，两巷高差14.1m，继续掘进30m时，两巷高差9.4m，高差降幅4.7m，应认为F486-2（H=1.0m）断层落差在面内持续增大，此处断层落差可能增大至4.7m，继续掘进50m时，两巷高差9.0m，高差降幅5.1m，应认为F486-2（H=1.0m）断层落差在此处可能增大至5.1m，随着两巷的掘进，两巷高差持续减小为0m时，高差降幅14.1m，应认为在此处可能存在14.1m的断层。

Ⅱ634工作面机巷掘揭露FⅡ634-5（H=2.5m）断层，两巷高差30.6m，继续掘进30m时，两巷高差39.2m，高差增幅8.6m，应认为FⅡ634-5（H=2.5m）断层落差在面内持续增大，此处断层落差可能增大至8.6m，继续掘进50m时，两巷高差45.5m，高差增幅14.9m，应认为FⅡ634-5（H=2.5m）断层落差在此处可能增大至14.9m，随着两巷的掘进，高差在逐渐减小，应认为断层落差在逐渐减小。

Ⅱ634、486工作面除上述位置外，两巷任意30m对应位置范围内高差增（降）幅均未超过3m，任意50m对应位置范围内高差增（降）幅均未超过5m。

4、根据煤层赋存地质特征，煤层在一定范围内，除受向斜、褶曲、断层等地质构造影响外，煤层倾角较稳定，不会出现较大变化，等高线呈现比较规律的曲线。

两巷掘进过程中，以实际揭露的左右帮倾角为准，向面内延展50m，绘制煤层底板等高线，根据绘制的煤层底板等高线判断煤层倾角变化情况，如煤层倾角急剧增大或减小、起伏变化较大时，则工作面内可能隐伏较大断层。

486工作面风巷揭露F486-2（H=1.0m）断层后，煤层底板等高线弯曲弧度变化较大且反复折弯，煤层倾角起伏变化较大，可能存在较大断层影响;Ⅱ634工作面机巷揭露FⅡ634-5（H=2.5m）断层后，煤层底板等高线趋于密集，煤层倾角急剧增大，可能存在沿等高线走向的较大断层。

5、工作面两巷掘进布置时，对工作面内可能存在较大断层处，可结合三维地震切面分析，Ⅱ634、486工作面在揭露FⅡ634-16（H=13.6m）、DF2（H=14.0m）断层处均存在三维地震解释断层。

通过以上分析，工作面内可能存在较大断层时，应及时进行钻探，如煤层起伏变化，不适宜钻探时，可进行巷探，以探明断层落差及影响范围，断层落差及影响范围较大，严重影响工作面回采及煤质时，应及时对工作面进行改造。

四、效果分析

1、可以及时的发现工作面内存在的隐伏较大断层，及时对工作面进行改造，防止工作面形成后，在回采过程中揭露较大断层。

2、有效的减少工作面内存在的较大断层，可减少工作面的回采难度，提高煤质，为工作面的安全生产打下基础。

3、该方法对煤质、产量、安全、矿井效益都有较大提高，具有较高的推广应用价值。

五、结束语

上述方法可以减少工作面内存在影响回采的较大断层，提高矿井产量、工作面煤质以及矿井效益，降低工作面回采难度，为避免工作面内存在隐伏较大断层提供一种参考。

作者简介：郝李磊，1985年7月，男，汉，安徽省寿县人，安徽理工大学采矿工程专业，本科学历，工程师。