煤矿过断层期间常见难点及对应措施研究

随着我国煤炭资源的持续开发，煤矿开采逐渐向深部延伸，断层构造对煤矿开采的影响愈发显著。断层不仅破坏了煤层的连续性和完整性还可能产生安全隐患，严重威胁煤矿安全生产[1]，因此研究煤矿过断层期间常见难点及对应措施具有重要的现实意义。本文旨在系统分析煤矿过断层技术中的常见难点，并提出相应的解决措施，以期为提高煤矿过断层作业的安全性和效率提供理论指导和技术支持。

1、过断层技术概述

断层是地壳运动过程中岩层发生断裂并沿断裂面发生相对位移的地质构造，这些断层对煤矿开采有很多影响。一是断层破坏了煤层的连续性和完整性，导致煤层厚度变化、倾角改变，出现煤层缺失现象；二是断层带附近岩体破碎，强度降低，容易引发冒顶、片帮等安全事故；三是断层可能成为地下水、瓦斯的运移通道，增加水害和瓦斯事故的风险；四是影响采煤工作面的布置和推进，降低开采效率。

过断层技术是指在煤矿开采过程中采取一系列技术措施安全、高效地通过断层带的方法，包括地质勘探与预测、支护技术、水害防治和瓦斯治理等方面[2]，过断层技术的核心目标是确保煤矿开采的安全性和经济性，最大限度地减少断层对开采作业的不利影响。随着煤矿开采深度的增加和地质条件的复杂化，过断层技术不断发展已成为煤矿开采领域的重要研究方向。

2、过断层期间的难点

2.1 地质条件复杂

断层区域的地质条件变化莫测，岩体破碎，节理裂隙发育，可能导致煤层错位、厚度变化，甚至出现煤层缺失的情况，煤层结构的错综复杂，为地质勘探和开采方案的制定带来了极大的挑战。

2.2 支护难题

断层附近的岩体强度较低，稳定性较差，支护结构容易失效，导致支护工作难度增加，传统的支护方法往往无法满足安全要求，容易引发冒顶、片帮等安全事故，严重威胁矿工的生命安全。

2.3 水害防治

断层可能成为地下水的流动通道，一旦揭露，可能会引发突水事故，特别是在水文地质条件复杂的矿区，水害风险更高，防治难度更大。

2.4 瓦斯治理

断层区域的瓦斯分布不均匀且瓦斯压力较高，容易在开采过程中引发瓦斯突出或爆炸事故，同时断层还可能改变瓦斯的流动规律，增加瓦斯治理的复杂性。

3、过断层期间难点的对应措施

3.1 地质勘探与预测技术

采用多维度的综合勘探方法。三维地震勘探技术通过精确的地震波分析，深入了解地下构造；电法勘探通过研究地下电场的变化，识别地质异常区；系统的钻探工作，可以直接获取地质样本进行详细分析。结合运用这些手段可以大幅提高断层识别和预测的准确性，同时利用地质统计学方法和数值模拟技术，构建反映地质特征的精细模型，为开采方案提供可靠依据。

3.2 支护技术优化

根据断层带地质条件采取多手段联合支护的方式。锚杆支护能够提供及时、有效的局部支撑力，锚索则用于增强深部围岩的稳定性，注浆加固可以有效填充围岩裂隙，提高整体强度。此外，还积极研发新型支护材料，如高强度复合材料，以及智能支护系统，这些系统具备实时监测功能，能够根据围岩变形情况动态调整支护参数，确保支护效果的最佳状态。

3.3 水害防治技术

遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则。使用地面物探和遥感技术大范围快速排查，结合井下钻探深入验证，查明矿井水文地质条件。针对不同的水源类型采取不同的防治措施，对于裂隙水，采取疏水降压的方法；对于较大水体的威胁，采用注浆堵水技术，封堵水流通道；对于复杂的水文地质环境，实施帷幕截流，构建防水屏障。同时，建立完善的排水系统，包括大功率排水泵和多级排水通道，以及应急预案，确保快速应对突发水害，提升水害防治能力。

3.4 瓦斯综合治理技术

贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针。通过地面钻井和井下钻孔等多种方式，对瓦斯进行预抽采，有效降低煤层中的瓦斯含量，加强瓦斯监测预警系统建设，采用高精度传感器和实时数据传输技术，确保瓦斯浓度始终处于安全可控范围内。同时，不断优化通风系统，合理配置风流和风量，保障工作面有充足的新鲜空气。

这些措施通过技术创新和管理优化，形成了一套可适应不同地质条件的过断层技术体系，能有效解决各类技术难题，显著提升煤矿开采的安全性。

4、结语

本研究系统分析了煤矿过断层期间的常见难点并提出了相应的解决措施。研究表明煤矿过断层过程中面临的主要难题有地质条件复杂、支护困难、水害防治和瓦斯治理，针对这些难点提出了综合地质勘探与预测技术、支护技术优化、水害防治技术和瓦斯综合治理技术等措施，可有效提高煤矿过断层作业的安全性和效率。

参考文献

[1]杜雷雷.复杂地质条件下煤矿掘进支护分析[J].内蒙古煤炭经济，2024，（22）：44-46.

[2]郝正言.煤矿综采工作面过断层技术应用研究[J].矿业装备，2024，（09）：46-48.

作者简介：冯镥童，女，1997年12月，河南郑州人，研究生，现从事煤矿安全管理工作。