回采巷道掘进过断层围岩控制技术探讨

张丽峰

（霍州煤电集团汾源煤业有限公司，山西 静乐 034000）

1 工程概况

汾源煤业5-1021 巷沿5#煤层顶板掘进，其埋藏深度378～410 m，设计长度632 m。该矿井为低瓦斯矿井，5#煤层倾角23°～27°，平均25°，平均煤厚15.45 m，煤层节理发育。

5-1021 巷掘进要经过两条断层，分别为H1=2.5 m、H2=15 m，本文以H2断层为实例进行详细分析。根据地质勘察结果，5-1021 巷的倾角为20°，断面为矩形，掘高3.1 m，掘宽4.4 m，截面面积13.64 m2。工作面掘进范围内构造情况简单，左帮为煤，右帮基本为泥岩，顶板多为泥岩和泥质灰岩，底板多为泥岩和粉砂岩，顶板完整性较好。因断层会对巷道围岩的稳定性造成较大影响，所以需制定合理的围岩控制方案，以确保工作面能够安全的通过断层。

2 围岩特征分析

2.1 钻孔探测

为了解断层围岩的构造特征，在巷道掘进工作面通过打钻孔进行探测。钻孔深6 m，位于巷道右帮，距离底板1 m，钻孔方向与水平夹角为10°，探测结果见图1。

图1 钻孔剖面

根据地质勘察资料及钻孔探测结果可知：5-1021 巷所揭露的断层是正断层，断层位置在工作面前方4 m 左右，断层落差约为15 m，倾角约为63°，断层与5-1021 巷的相对位置见图2。

图2 断层与5-1021 巷位置

2.2 围岩力学参数

在掘进工作面取部分岩样进行物理力学实验，先进行单轴压缩试验测定其抗压强度，而后进行三轴压缩试验测定其粘聚力和内摩擦角等参数。

（1）单轴抗压强度

抗压强度测定结果见表1。

表1 单轴抗压强度

根据测定结果可知，天然状态下，断层处岩石的单轴抗压强度约为6.36～7.21 MPa，吸水饱和后抗压强度有所降低，约为2.48～3.15 MPa。总体来说断层处围岩抗压强度较低，需加强支护。……