王路文

（太原理工大學,太原 030024）

綜采工作面安全過陷落柱技術研究

王路文

（太原理工大學,太原 030024）

摘要：本文結合山西澤州天泰西陳莊煤業(yè)有限公司工程實例重點介紹綜采工作面快速高效過陷落柱開采工藝，對今后煤炭行業(yè)類似情況下過陷落柱具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：綜采工作面；過陷落柱；研究

0　引言

陷落柱是采煤作業(yè)中常見的地質(zhì)現(xiàn)象，能破壞可采煤層，減少煤炭產(chǎn)量，并嚴重制約著綜采工作面機械設備的使用，降低了生產(chǎn)效率。因此，必須選擇適當?shù)耐ㄟ^陷落柱方法，并制定通過陷落柱時的安全措施，以加快綜采工作面過陷落柱的速度，提高礦井的經(jīng)濟效益。

1　礦井概況

山西澤州天泰西陳莊煤業(yè)有限公司的井田位于晉城市郊區(qū)北處的澤州縣下村鎮(zhèn)西陳莊東部，距晉城市區(qū)約22km。井田以東約20km有太焦鐵路線的北板橋車站，北東約5km處有大陽煤礦的鐵路專用線，以南5km有成莊煤礦鐵路專用線。東溝至大陽公路從井田東南3km通過，各鄉(xiāng)村均有公路相連，交通較為方便。3203工作面地面相對位置位于井田西南部，地表為大山，無耕地，無公路。井下相對位置位于井田南部二盤區(qū)，東部為3201工作面預留實體煤，西側為3205上分層回采工作面采空區(qū)，南部為礦界保安煤柱（距礦界20m），北部為西運輸、回風大巷。地面標高為+975～+1085m，井下標高為+ 645～+655m。蓋山厚度為320m-430m。3203工作面運輸順槽設計長為547m，回風順槽長565m，可推進長度472m（其中大切眼可推進352m，小切眼可推進120m），工作面長度為110m（160m）。運輸順槽和回風順槽為矩形斷面，沿煤層底板布置，采用錨網(wǎng)梁支護，錨索補強。工作面切眼支護采用錨網(wǎng)梁支護，錨索補強，沿煤層底板布置。

2　確定過陷落柱回采工藝技術

因為柱體里面巖塊是雜亂無章排列的，巖性的組合不規(guī)律，有著致密的結構，巖性存在煤、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、大塊細粒砂巖、中粒等等，陷落柱巖石有著非常大的變化強度，結合場地的現(xiàn)狀，通過放松動炮或者是采煤機直接截割的手段落矸，借助采煤機對頂?shù)装逖b矸進行掃平。陷落柱的部分借助風鉆濕的手段進行打眼，實施三花眼布置的炮眼布置形式，由于陷落柱體巖塊雜亂無章地排列，巖性的組合缺少規(guī)律性，因此一次性地爆破難以實現(xiàn)理想的深度，在需要的情況下，實施補打眼和又一次地爆破。

3　控制頂板和截割陷落柱部分的技術

在陷落柱巖石較低強度的情況下，借助采煤機進行割巖，割巖的過程中應認真地貫徹實施后滾筒割底巖以及前滾筒割頂巖。為了避免拉架過程中頂板掉矸而使冒頂出現(xiàn)，陷落柱部分一定的范圍之內(nèi)借助鋪設塑編網(wǎng)順著工作面架設棚護頂傾向的方法。對割煤之后的采煤機后滾筒進行實時性地帶壓移架，且將護幫板與伸縮梁伸出。移架之后升緊將支架，以使煤墻的受力減小，避免片幫的出現(xiàn)。在煤墻巖石松軟的情況下，將木錨桿打在煤壁對巖體進行固結。工作面片幫，實時地將護幫板與伸縮梁伸出，在端面距還大比較大的時候，實施超前支護。解決超寬端面距的策略是：根據(jù)煤壁移架現(xiàn)狀與壁片幫尺寸來確定，借助圓松木對臨時性的棚護頂進行架設，在架設棚的時候，以圓松木作為梁，在支架的頂梁上搭其一頭，確保足夠的搭接長度，而另外的一頭在煤壁側打貼幫柱，并確保相應的溜槽擋煤板和貼幫柱間距，從而使采煤機正常經(jīng)過。在頂板較為破碎位置，不允許支架大的起落，務必讓熟練的支架操作工作者擦頂帶壓拉架，進而避免頂板掉渣使冒頂?shù)那闆r出現(xiàn)。陷落柱巖石頂板完整的部分和膠結比較致密的部分，不實施鋪網(wǎng)護頂?shù)姆椒?，直接性地超前拉架?/p>

4　防冶水管理技術

在過陷落柱之前，檢修與完善采取與工作面的排水系統(tǒng)，以使工作面的排水量增多。將工作面突水的避水線路與應急響應策制定出來，且真正地執(zhí)行：在過陷落柱的之間段之內(nèi)，礦防治水的小組工作者務必確保每一個班次人員的場地跟班；將排水專用的電話安裝在回風巷的一系列排水點上，且保證其能夠正常地應用；回采工作面的時候，對干與職工應當對陷落柱的底板和頂板的出水、淋水現(xiàn)狀進行觀察，煤巖壁存在裂隙水色發(fā)渾、滲水或底板水聲、鼓起、頂板來壓、頂板淋水增大、霧氣出現(xiàn)、空氣變冷、掛紅、掛汗等的情況下，務必停止工作，實時性地向調(diào)度室報告；在工作面水量瞬間增大的情況下，出水點人員必須通知排水地點工作者務必搞好排水的準備事項，且將工作面涌水點的地方與涌水的改變現(xiàn)狀匯報給煤礦調(diào)度室與班隊長；在最大的排水量小于涌水量的情況下，實時地匯報給煤礦調(diào)度室與跟班隊長人員，且安排職工撤離。

5　管理煤質(zhì)的技術

將煤矸分流系統(tǒng)安裝在回風巷安，實施分裝分運的方法，禁止矸石混入煤中而到達煤流系統(tǒng)，確保原煤的煤質(zhì)；對采高進行嚴格地控制，以使出矸量減少，在回采的時間段之內(nèi)，強化控制頂板，避免冒頂事故的出現(xiàn)；在爆破工作面之后，實時地移動超前架，不允許脫落頂板矸石。

6　管理技術

技術工作者結合陷落柱現(xiàn)場的揭露現(xiàn)狀，每一天都將陷落柱分布在工作面的平面圖進行填制，對相關的資料進行記錄，進而對陷落柱的改變狀態(tài)進行實時地了解；跟班隊長進班和出班的時候，務必將陷落柱的改變匯報給值班工作者；每個班次進行回采之前，采前,當班驗收工作者應提前在記錄本上記錄陷落柱位置、涌水的現(xiàn)狀，以及巖層膠結狀態(tài)，結束完當班的回采之后，驗收工作者又一次地對陷落柱的改變狀態(tài)進行記錄，在升井之后，在升井記錄本上填寫陷落柱的現(xiàn)狀，讓技術工作者結合陷落柱的素描圖、工作面推進情況、驗收工作者的記錄將陷落柱的平面圖繪制出來。

7　結論

總之，綜采工作面快速高效平推硬過陷落柱開采工藝，最大限度地減小了特殊地質(zhì)構造對工作面回采的影響，提高了煤炭資源回收率，并取得較大經(jīng)濟效益。綜采工作面快速高效繞陷落柱開采工藝，為煤炭企業(yè)在大采高復雜地質(zhì)條件下的工作面設計和回采工藝提供了技術依據(jù)。

參考文獻：

[1]楊孟達.煤礦地質(zhì)學[M].中國礦業(yè)學院煤田地質(zhì)勘探教研室，煤炭工業(yè)出版社,2003.

[2]呂維贊.陽煤三礦K8403工作面過陷落柱開采技術方案研究[J].山西煤炭，2010,30（09）.

[3]陳炎光，陸士良.中國煤礦巷道圍巖控制[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版,1994.

[4]王光泉，劉偉東，余國鋒.綜放開采高抽巷布置合理位置分析[J].煤炭技術,2007,26（10）.

作者簡介：王路文（1967—），男，1991年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學院水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)就讀太原理工大學碩士研究生礦業(yè)工程專業(yè)，工程師。