断层对煤矿生产的影响与处理分析

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摘要：煤炭作为我国的重要能源，其分布和形成受多方面地质作用的影响。只有正确分析和掌握了煤矿生产区域的煤层厚度、地质构造以及岩浆侵入体等情况，才能更好的对煤矿进行开采，也才能使煤矿开采工作更加安全、有效的进行。在煤炭开采过程中，无疑地质构造对矿井的安全生产有着重要影响。尤其是断层，更是煤矿生产工作面临的难题和挑战。下面，我们就断层对煤矿生产的影响和处理进行分析。

关键字：煤矿生产；地质构造；断层

Abstract: coal is an important energy in China, the distribution and formation of various geological processes. Only the correct analysis and grasp of the coal mine production area of the coal seam thickness, geological tectonic and magmatic intrusion and so on, in order to better exploit the coal mine, also can make the coal mining work is more safe, effective. In the coal mining process, has an important influence to the safety production of mine geological structure undoubtedly. Especially the fault, are facing more difficulties and challenges to coal mine production. Below, we will influence on coal production and processing analysis.

Keywords: coal mine; geological structure; fault

中图分类号:TD792文献标识码: A

地质构造是由于地壳运动，在自然力的作用下，所引起的岩石褶皱或断裂。井下作业是煤炭生产的主要方式，其安全因素至关重要。而水、瓦斯、顶板与煤层所处位置的地质构造有着直接影响。与此同时，地质构造还影响着煤炭的形成和分布情况。在这种情况下，要充分了解煤炭生产地区的地质构造，以保证煤矿生产的安全和出矿质量。断层作为影响煤矿生产的重要地质因素，其对煤矿开采产生的影响不容小觑，需要我们认真处理和分析，为安全生产煤矿提供保障。

断层的识别标志

断层不是独立存在的，它的出现可以通过附近的一些岩层的不正常现象来判断。通过这些判断，可以使得地质勘探人员找准断层位置，对煤矿生产的矿井定位，以及采矿安全都起着十分重要的作用。这些现象主要包括：

煤层或岩层出现了不连续现象。

煤层或岩层的不连续，很可能是由断层导致的地面升降使得不同年代的岩层出现在同一水平线上。一般情况下，断层两侧的岩石年代相差较为悬殊，这都是断层现象出现后，地壳运动的结果。

煤层或岩层出现重复或缺失。

煤层岩层的重复和缺失一般情况下不会是自然地理现象形成的结果，极易是断层导致的。断层是由于地壳运动、挤压而导致的地层断裂。由于地壳的升降问题，在长时间的形成过程中地壳上升，受到外力侵蚀，可能导致煤层或岩层的缺失，地层下降则会使得煤层或岩层出现重复现象。因此煤层或岩层出现重复或缺失极有可能附近有断层的存在。

在煤炭生产过程中，发现煤层、岩层的产状、厚度等发生显著变化。

煤层、岩层的产状、厚度的变化是由地质作用产生的褶皱挤压的结果，它使得煤层、岩层的薄厚不一。也有可能是由于断层的存在，一部分地壳做上升运动，地表，使得岩层、煤层产生了风蚀、以及流水侵蚀，当时地表的层面出现了产状、厚度不一的状况。经过长年累月的地质变化，又重新回归地壳内部，但当时形成的产状、厚度仍然存在。因此通过研究煤层、岩层的显著变化也是识别断层的重要标志。

断层的出现有利有弊，给煤矿生产带来巨大影响。

任何事物都有双面性，断层的出现并不一定给煤矿开采带来负面的影响，它也可能推动煤矿开采的进展。因此，断层对于煤矿开采而言，也是把双刃剑，会给煤矿生产带来双重影响。

（一）断层在一定程度上有利于煤矿的开采。

断层的出现会使得一部分煤矿的埋藏深度由深变浅，更接近于地表。断层发生时，会导致一部分地壳相对上升，而另一部分地壳相对下降，在这种情况下，上升的部分，煤层更接近于地表。煤层深度减小，使得煤矿的开采难度大大降低，更加有利于煤矿的开采。与此同时，开放性断层还可以令煤层瓦斯得到部分的释放，增加了煤矿生产的安全系数，使得施工更容易，更安全。这些都对煤矿的开采产生十分有利的影响。

（二）断层的出现，破坏了煤层的完整性，不利于煤矿的整体开采。

断层的出现，使得岩层错位，煤层不连续。根据断层的断裂程度，可以将其划分为小型断层、中型断层、大型断层和特大型断层。其中，小型断层的落差小于5m，这种断层对煤矿的整体开采影响不大，煤层的连续性不会受到较大破坏，断层对煤矿开采所产生的积极影响和消极影响在此也没有得到明显的体现。而落差在20～5m之间的中性断层、在50～20m的大型断层以及落差在50m以上的特大型断层，则会给煤矿生产带来巨大影响。

落差较大的断层，一方面会增加采矿的难度，有的断层落差太大，一部分埋藏深度由深变浅，而另一部分则由浅变深，增加了开采难度，也增加了开采成本。这种情况，一些采矿单位就会“采一半，留一半”，使得采矿不彻底，资源没有得到充分挖掘。而另一方面，由于断层的落差太大，连续采矿的作业难度系数大，施工困难，也极易发生矿难。因此，在这种情况下，大多就会沿断层将一个井田或一个采区两盘分开。而这无疑是给煤炭开采造成了压力，增加了困难。

断层的出现会导致煤矿开采施工困难。

在挖掘煤矿巷道时，由于断层的出现，在某些情况下要对岩层进行施工，通过岩巷经过断层，这无疑给施工增加了困难，同时也使开采煤矿的成本大大增加。有时甚至因为对断层的判断有误，导致施工的巷道报废，需要重新挖掘巷道，对煤矿进行开采，那之前对煤矿生产巷道所做的努力就付诸东流。这无疑是做了无用功，不仅是在难度上，更是在资金上造成了不必要的浪费，使得人力、物力、财力都必须承受巨大的损失。

在煤矿开采中，不同的阶段，针对断层采取不同的处理方法。

（一）在对井田的选址阶段对断层的处理。

在对井田的选址过程中，要根据断层的大小来决定井田的划分。由于断层对 煤矿生产的影响不容小觑，所以要将断层的所在位置以及断裂程度作为井田选址的重要参考。将断层作为井田划分的边界，断层两侧要留出隔离煤柱，这样不仅可以降低因断层而带来的施工危险，还能降低施工难度，减轻工程开拓量。

断层附近的隔离煤柱留设图

（二）在挖掘煤矿巷道时，对断层的处理方法

在挖掘煤矿巷道的过程中，遇到断层，有两种处理方法。

在挖掘水平巷道时，所遇到的断层一般是斜交断层、倾向断层，可以根据煤层在断层中的缺失位置，选择正确的方法进行挖掘：一种是倾斜穿过煤层的顶板或底板横穿过断层；另一种是顺着断层面掘进，然后穿过断层。

上山、下山等较为倾斜的巷道遇见断层之后，可以根据生产的具体要求，通过改变巷道的坡度大小来通过断层。当断层的落差小于煤层厚度的时候，可用判断缺失的煤层是在断层的上盘还是下盘来决定运用挑顶还是挖底，亦或是两者相结合的方式来通过断层。当断层的落差大于煤层厚度时，为了减少工程量和防治煤炭的大量损失，可以运用立井、反眼以及石门等方式，进入到下一个煤层进行开采。具体采用的方式，则通过实地考察地质来进行选择。

立井开拓示意图

（三）对煤矿进行回采时，对断层的处理方法

对落差较小的断层，可以采用强行通过的方式。落差较小的断层，对煤矿开采的影响也小。断层之间的煤层相距不远，此种情况就可以直接强行通过，运用最简单有效的方法，继续对断层另一侧的煤矿进行生产。

采煤机直接强行穿过图

当落差较大时，针对倾斜断面以及斜交断面，则可以采用重开切眼的方法。即开采煤矿到断层处就停止回采，到时先开好的，新开的切眼处重新进行开采。这样有利于煤矿生产的安全性，也在一定程度上保护了岩层的完整。

在落差较大时，还可对工作面进行划分。进行小区域、多方面的回采。由于在一些地区断层的落差较大，进行连续开采工程量大，成本高，对岩层的破坏严重。并且由于煤层的分布错综复杂，小区域、多方面的开采更有利于煤矿的全面开采和利用。可以减少资源浪费，不要因为开采不彻底而留下一部分煤矿资源，成为“鸡肋”，资源太少，开之不值，弃之可惜。

在进行煤矿挖掘时，断层对煤矿安全生产的影响

（一）处于断层地带附近的煤层，由于其结构不稳定，顶板破碎等原因，冒顶事故极有可能发生。不稳定的结构不利于煤炭的开采。尤其是井下作业，结构不稳更加不能保证煤矿的安全生产。

（二）导水断层，则很有可能将地层之中的地下水层面与煤层相连，在煤矿挖掘过程中，给矿井的生产引来灾难，带来水患。由于断层，导致地下水流入煤层的现象时有发生，这给煤矿生产带来无限隐患。

含水层水通过断层进入矿井

（三）在一些瓦斯含量较大的断层带中，大量的瓦斯聚集，封闭性的断层极有可能致使两盘煤层之中，瓦斯的含量差异较大，在这种情况下，很容易导致矿井瓦斯事故。

结论：断层在地壳中的分布十分广泛，它的存在使得煤矿的保存和开采面临着巨大挑战。煤层、岩层的不连续给煤炭生产增加了技术上的难度，同时也带来了安全上的隐患。由于在煤矿作业中对断层问题的处理不当而造成的事故频频发生，给国家、社会和家庭都带来不小的危害和损失。因此，提高断层勘探技术，解决断层问题，一定要在煤矿开采工程中，准确的判断断层的位置，运用先进的技术和正确得当的开采方法，对断层进行处理，将断层带给煤矿生产的危害降到最低。我国是煤炭生产的大国，相信随着我国煤炭事业的发展，对断层的把握也会越来越好，断层给煤矿生产带来的危害会越来越低。

参考文献

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