褶曲和断层的处理

褶曲的处理

通过对褶曲的判断、观测、探测，已基本查明它的位置、方向及产状变化。在此基础上可对褶曲采取措施进行处理。

1.大型褶曲

（1）褶曲轴线作为井田边界。有些大型向斜，由于埋藏较深，开采困难，多作为井田边界，其两翼分别由两个或几个井田开采。有些大型宽缓背斜，两翼煤层距离较远，井下难以形成统一的生产系统，可以褶曲轴为界，两翼分别有两个井田开采。

（2）大型褶曲在井田开拓部署中的处理方法。不是所有的大型褶曲都必须作为井田边界，在有的井田内也可以有大型褶曲存在。若在井田内有大型背斜构造，开拓系统中常把总回风巷道布置在背斜轴附近，两翼煤层均可利用。有些位于向斜构造的矿井，常把运输巷道布置在向斜轴部附近，用一条运输巷解决向斜两翼的运输问题。

如果利用立井或斜井开拓，井筒位置最好不要布置在向斜附近，因为这种井筒布置须留较大的保护井筒，损失煤炭资源。大型向斜的煤层顶板压力常有增大现象，必须加强支护，否则极易发生垮塌事故。在高瓦斯矿井中，若岩层透气性差，背斜常是瓦斯突出危险区，应引起足够重视。

2.中型褶曲

（1）以褶曲轴线作为采区中心布置采区上山或下山。对开阔的平缓褶曲，以向斜轴部作为采区中心，向两翼布置工作面，采区走向长可达1000m以上（图6-12）

（2）以褶曲轴作为采区边界。在较紧闭的褶曲，次一级构造往往发育，因此常以褶曲轴部作为采区边界（图6-13）

（3）工作面直接推过褶曲轴。当褶曲较宽缓，而规模不太大时，可布置单翼采区，工作面直接摔倒过褶曲轴部。

3.小型褶曲

（1）采面重开切眼生产。在小型褶曲发育地区，常见到煤层突然增厚或变薄，甚至不可采，使工作面无法通过，需要重新开掘切眼进行生产。

（2）采面运输巷改造取直。煤矿要求运输巷在60m内不能有大的弯曲，弯曲过多无法使用。由于小褶曲存在，使煤层平巷弯弯曲曲，为满足生产要求，巷道需要改造取直。

断层的处理

1.开拓设计阶段对断层的处理

（1）井田边界和采区边界的确定。凡是井田内遇到落差大于50m的特大型断层时，应以该大型断层作为井田边界。如河北峰峰矿区井田划分（图6-19）多以大断层为界。

划分采区时，也应以断层作为采区边界，但采区的走向长度应尽量与正常采区走向长度挖。一般当两条断层之间的煤层走向长度大于800m-1000m时，可以这两条断层为界，划为一个采区，用两翼上山方案进行开采（图6-20a)；当断层落差大于20m，断层之间走向长度在400m-500m时，以断层为界划分采区，用单翼上山方案开采（图6-20b)。

（2）井筒位置的选择。一般立井井筒要布置在倾角较大的大断层下盘，距断层30m-50m 以外的位置（图6-21）。

对于倾角小的断层，立井井筒无法避开断层时，只能在井筒施工过程中采取必要的安全措施，选择煤层层数少的地点穿过断层，且井底车场的位置要避开断层带。斜井井筒也要以同样的原则处理。

（3）运输大巷的布置。运输大巷是需布置在较坚硬的岩层中，且尽量少改变方向。但在断层错动处，断层上盘、下盘的煤岩层位移较大，甚至与另一盘的含水层相遇，因此必须

考虑巷道的改道问题。如图6-22所示，AB组运输大巷翼与中央石门接近时，有一条F13断层落差较大，其下盘为太原组石灰岩含水层。为防止水患，在距石灰岩30m处向北改变巷道方向，穿过断层后，再沿原来位置掘进，与石门连通。这样不但解决了巷道的改向问题，也缩短了中央石门的长度。同样，BC组运输大巷遇断层F15后也需要改变方向，以避开煤层，使大巷布置在坚硬的岩层之中。

（4）采区内块段划分。被断层切割破坏的地区，要综合考虑断层的位置、落差、被切割分段的大小和形态，以及已有的生产系统等因素来划分开采块段，要尽可能地将较大断层留在各块段之间的煤柱当中。

(5)井田开拓方式的确定。选择井田开拓方式时，要考虑各种地质因素的影响，其中断层占重要地位。在缓倾斜煤层中，用斜井开拓较好（图6-23a），如果煤层遇到断层破坏，产状发生变化，就应采用立井结合主要石门的开拓方式（图6-23b).

2.巷道掘进阶段对断层的处理

（1）平巷过断层。平巷过断层分为穿过煤层顶板（或底板）和顺断层面掘进两种方式。

当煤层平巷遇断层后，要求不改变巷道坡度而可改变巷道的方向过断层，其中有破顶板掘进和破底板掘进两种情况。前者是煤层平巷过断层在断层上盘改向破顶板进入下盘煤层（图6-24a)，后者是煤层平巷过断层在断层下盘改向破底板进入断层（图6-24b）。至于是选择前者还是后者，应根据岩性有利施工、距离短少丢煤等因素综合考虑。

当煤层平巷遇斜交正断层，如果断层带的压力不大且没有瓦斯及水的威胁时，可沿断层带掘进并进入另一盘煤层（图6-25a);如果断层带岩石破碎、压力大且又有瓦斯和水的威胁时，则不能紧靠断层面开据巷道，而应使巷道穿过断层后，距断层面一定距离，平行断层走向开掘石门进入另一盘煤层（图6-25b).

(2)倾斜巷道过断层。上山、下山等倾斜巷道遇断层后，可以根据生产的要求采取多种形式通过断层。

当断层落差较小时，根据断失盘是上升还是下降盘分别采用挑顶、挖底或挑顶挖底相结合的方式通过断层。无论选择什么方式，都必须使改变后的巷道坡度变化不大，有利于运输。当断层落差较大时，为防止丢煤和少掘巷道，可根据巷道用途（运输巷或回风巷）、断层面和煤层面产状（同向或反向）、断层性质等采用改变巷道坡度或掘石门的办法通过断层（图6-26）。

3.回采阶段对断层的处理

（1）采用强行通过的方法。当断层落差较小，并满足下列情况之一者，可以采用强行通过断层的方法。

（2）在普采及爆破采煤工作面内，断层落差小于煤厚时。

在综采工作面内，当断层两盘对接部分的煤厚大于液压支架的最小支撑高度时。

在综采工作面内，当断层两盘对接部分的煤厚小于液压支架最小支撑高度，但断层顶底板岩性较软，采煤机能切割时。

（2）采用重开切眼的方法。当断层落差大于煤厚时，对于倾向断层或斜交断层可采用重开切眼的方法，即提前在断层另一盘重新开掘切眼，待工作面推进到断层处，停止采煤，工作面搬家到新切眼内继续开采。

（3）采用划小工作面的方法。当断层落差大于煤厚时，对于走向断层，可在断层两侧补掘中间平巷，把原来一个采面划分为两个采面分别回采。对于落差一端大、一端小的斜交断层，可采用全采与分采相结合的方法，把断层上盘、下盘煤层结合起来开采。