浅谈工作面过F3—2正断层的实践

孙林

【摘要】本文主要运用层位对比法、作图法对3712（1）东翼工作面F3-2正断层（落差25m）进行构造分析，再利用地质前探孔进行验证，准确控制到F3-2正断层上盘煤层，依据地质前探成果进行工作面设计，最终形成本工作面。保证了矿井正常生产接替。

【关键词】层位对法；作图分析法；地质前探；F3-2正断层

1概况

新庄孜煤矿李井位于淮南煤田南翼，八公山扭动背斜的最西端，其北部古沟向斜南翼含煤地层受阜凤（即F1）断层逆冲推覆上抬作用，阜凤断层由南向北推覆，使上盘煤层呈倾斜、急倾斜、直立至倒转。所形成的F1断层上盘煤层为本井田目前所开采部分。孔Ⅱ勘探线以西地层产状变化大，在剖面上总的构造形态为一反“S”形的平卧褶曲，特征明显。在井田中西部，古沟向斜南翼的次级小褶皱受F1断层逆冲推覆上抬作用，形成井田浅部的倒转背斜和深部的倒转向斜，煤系地层在褶皱作用的同时伴生了一系列近走向大中型断层，如F3 、F3-1、 F3-2近走向正断层，F4、F6近走向逆断层。

3712（1）东翼工作面井下位于-530水平西七采区东翼第一阶段。风巷原设计长度606m，机巷原设计长度587m，开切下山原设计长度61m。本区地层走向303～298°，倾向213～208°，倾角67～77°，为急倾斜倒转煤层。B11b煤层厚度1.6～3.3m，平均2.4m，为结构简单，发育稳定的中厚煤层。B11b煤层直接顶板为粉砂岩，厚度7.5～11.5m，老顶为石英砂岩，厚度20.0～46.0m；直接底板为泥岩，厚度1.7～3.3m。本区主控构造为F3-2正断层（落差25m），其附近次生构造较发育，地质构造较复杂。

2地质构造分析

（1） -400m水平W7采区东翼1号机轨合一石门揭露的B11b与C13煤层正常层间距为62.6m，-440m水平W7采区东翼1号机轨合一石门揭露的B11b与C13煤层层间距达到91.8m，故在施工前预测本面会受F3-2正断层的影响。

（2）基于上述分析，在本面机巷施工过程中加强了现场调查，同时结合测量导线掐剖面（如图1、图2）分析：3712（1）风巷、机巷所连出的煤层角度。

为36～38°，而实际调查机巷煤层角度在67～77°，加之机巷在5号～7号测点段煤层受构造牵引产状变化较大，故推测本面风巷与机巷之间发育有F3-2正断层，并将B11b煤层完全断开，致使B11b煤层形成重复，风巷与机巷不属于同一盘煤层，必须找到与风巷同属于一盘的B11b煤层，否则工作面将无法正常开采。

3地质前探

为寻找被断失的另一盘B11b煤层，故设计了两组（4个）地质前探孔进行验证，分别为D1-1、D1-2、D2-1、D2-2孔（如图1、图2），4个地质前探孔均见上盘B11b煤层。经地质前探分析：本面风巷与机巷之间发育有F3-2正断层，并将B11b煤层完全断开形成重复，风巷与机巷不属于同一盘煤层，地质前探孔所见B11b煤层与风巷同为F3-2正断层上盘煤层，机巷为F3-2正断层下盘煤层。

4工作面变更设计

在准确控制F3-2正断层上盘B11b煤层的基础上，3712（1）东翼工作面的采掘设计思路将有所变化：原先施工的下盘机巷本面将无法回采，而只能自F3-2正断层下盘机巷先施工联络平门至F3-2正断层上盘B11b煤层，然后再沿上盘B11b煤层施工F3-2正断层上盘机巷，风巷与上盘机巷以开切下山形成系统后便可正常回采，而已掘的F3-2正断层下盘机巷并不会报废，可以作为第二阶段3722（1）东翼工作面的风巷进行使用。

5施工过程

在准确控制F3-2正断层上盘B11b煤层，明确了本面采掘设计思路的基础上：自F3-2正断层下盘机巷施工3712（1）机巷联络平门至F3-2正断层上盘B11b煤层（施工过程中揭露F3-2正断层产状：8°∠63～65°H=25m。），向西施工217mB11b顺槽，再向东施工123mB11b顺槽后又施工斜石门使上下盘机巷再次贯通。本面风巷施工至拨门以西455m处由于出水而停掘，开切下山自风巷迎头后退171m（即-400m水平W5石门以东70m处）拨门施工56m贯通F3-2正断层上盘机巷，这样3712（1）东翼工作面形成系统。

6经济效益

根据地质前探成果所形成的3712（1）东翼工作面位于F3-2正断层上盘，回采的是F3-2正断层上盘B11b煤层，可采储量为22053吨（如表1），按原煤售价389元/吨计算，经济效益为858万元。

7结束语

（1）地质构造对工作面布置有重要影响，本文主要运用层位对比法、作图法对地质构造进行分析，再利用地质前探孔进行驗证，准确控制F3-2正断层上盘煤层，依据地质前探成果进行工作面设计，最终形成本工作面，保证了当时矿井正常生产接替。

（2）本面风巷与机巷之间发育有F3-2正断层，并将B11b煤层完全断开形成重复，风巷与下盘机巷不属于同一盘煤层，与上盘机巷属于同一盘煤层，因此受大中型断层切割后必须找到同属于断层一盘的煤层，否则工作面将无法正常开采。

（3）由于F3-2正断层及上下盘煤层已准确控制，3712（1）东翼工作面回采断层上盘煤层，可采储量22053吨，按当时原煤售价389元/吨计算，经济效益为858万元。F3-2断层下盘机巷不会报废可作为下阶段3722（1）工作面风巷使用。

参考文献

[1]龙荣生. 矿井地质学. 徐州： 中国矿业大学出版社， 2006. 35-40.

[2]徐开礼， 朱志澄. 构造地质学（附本）. 北京： 地质出版社， 2006. 112-116.

[3]韦力青.煤矿过断层期间的准备及防范措施[J].内蒙古煤炭经济，2013，（11）： 142。