（棗莊礦業(yè)集團(tuán)礦業(yè)管理有限公司太岳分公司，山東 棗莊 277100）

陷落柱是井下采礦工作面常見(jiàn)的一種地質(zhì)構(gòu)造，在一定程度上破壞可采礦層，減少礦產(chǎn)整體產(chǎn)量，影響正規(guī)采礦；陷落柱附近礦層頂板破碎易發(fā)生冒頂片幫事故，礦井在接近陷落柱時(shí)工作面瓦斯涌出量可能急劇增大，易發(fā)生瓦斯事故，帶壓開(kāi)采礦井遇導(dǎo)水陷落柱時(shí)可能發(fā)生礦井突水事故，對(duì)礦礦安全生產(chǎn)造成影響。因此，工作面過(guò)陷落柱應(yīng)該選擇合適方法，且制定過(guò)陷落柱的安全措施，提升綜采工作面過(guò)陷落柱的速度，以此來(lái)確保安全推過(guò)工作面陷落柱。提升礦井的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1 關(guān)于陷落柱概述

巖溶是發(fā)育廣泛分布在石灰?guī)r地層中的，由于流動(dòng)的地下水經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的溶蝕作用最終形成。在石灰?guī)r中溶洞發(fā)育越來(lái)越成熟，通過(guò)地下水的持續(xù)不斷溶蝕，洞穴就會(huì)越來(lái)越大。在地質(zhì)構(gòu)造力與上部覆蓋巖層重力的作用下，有一部分溶洞會(huì)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，在這種條件下覆蓋在最上邊的礦系地層就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)陷落，礦層就開(kāi)始遭到嚴(yán)重破壞，由于這種塌陷呈現(xiàn)出來(lái)的是一種圓形或者不規(guī)則的橢圓形柱狀體，因此被稱為陷落柱。

陷落柱的主要特征體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，陷落柱總體形態(tài)呈現(xiàn)一種上小下大的不規(guī)范形狀[1]。它們?cè)谒角忻嫔现饕尸F(xiàn)出來(lái)的是一種橢圓或者扁圓形，直徑大小也存在很大不同。第二點(diǎn)，陷落柱的巖石棱角分明，整體形狀不規(guī)范，排列順序紊亂，大小混雜，在一定程度上為黏土填充進(jìn)行粘結(jié)。例如在某一層位觀察陷落柱中的巖塊特征，在一定程度上能夠發(fā)現(xiàn)它們之間是來(lái)自同一層位置上的巖層與礦層。第三點(diǎn)，陷落柱和圍巖的接觸界面呈現(xiàn)一種不規(guī)則鋸齒形狀，界線也非常明顯，整體接觸面中的角度呈現(xiàn)上大下小，通常在55°～87°兩者之間，76°是最常見(jiàn)的，接觸過(guò)程中的圍巖產(chǎn)狀也都是屬于正常范圍，同時(shí)接觸帶中的礦層與頂?shù)装逡膊淮嬖跔窟B現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)接近陷落柱到4m～6m時(shí)，巖層中的裂隙就會(huì)開(kāi)始逐步發(fā)育，礦層就會(huì)顯示破碎的形狀，在這種情況下就能夠看見(jiàn)落差不大的小正斷層，斷層的整體走向和柱體兩者之間呈現(xiàn)出來(lái)的是一種相切的狀態(tài)。在陷落區(qū)中的邊緣地帶有的柱內(nèi)會(huì)出現(xiàn)干燥無(wú)水的狀態(tài)，第四點(diǎn)，地貌上陷落區(qū)中的形狀絕大多數(shù)呈現(xiàn)出來(lái)的是一種橢圓形或者扁圓形的陷落盆地。外圍中的巖層形狀呈現(xiàn)出來(lái)一種正常、連續(xù)性狀態(tài)，盆地中會(huì)常常被其他不同地層中的巖礦碎塊來(lái)進(jìn)行填充，沒(méi)有層序，并且呈現(xiàn)出來(lái)一種混亂的堆積狀態(tài)。第五點(diǎn)，陷落柱錐形體中的中心軸和巖層層比較相似，呈現(xiàn)出來(lái)垂直的狀態(tài)。因此，在傾斜巖層里邊的陷落柱就會(huì)開(kāi)始發(fā)生歪斜，在水平投影圖中其他礦層中的陷落柱范圍也不是進(jìn)行完全的重疊。

2 地質(zhì)構(gòu)造與合茬之前的準(zhǔn)備

第一點(diǎn)，確定過(guò)陷落柱范圍，要想防止其他丟礦的現(xiàn)象發(fā)生，在進(jìn)行快速合茬之前，一定要提前確定陷落柱的應(yīng)用范圍。在對(duì)其進(jìn)行邊探邊掘的過(guò)程中，來(lái)進(jìn)一步確定陷落柱推進(jìn)方向的外部范圍，在施工聯(lián)絡(luò)巷一的狀態(tài)下，再?gòu)钠ы槻巯萋渲械慕衣短帒?yīng)用打探眼的方式來(lái)確定整個(gè)工作面的應(yīng)用范圍。

第二點(diǎn)，工作面地質(zhì)狀況，工作面地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在對(duì)其進(jìn)行掘進(jìn)的過(guò)程中，軌道順槽會(huì)在短時(shí)間內(nèi)揭露出來(lái)兩個(gè)陷落柱構(gòu)造，皮帶順槽在一定程度上還能夠揭露出來(lái)兩個(gè)陷落柱的整體構(gòu)造。當(dāng)陷落柱是一種弱充水型時(shí)，主要應(yīng)用的填充物包括：泥巖、細(xì)砂巖、肉紅色粗砂巖、灰?guī)r塊等。在就能夠有效避免工作面在進(jìn)行推進(jìn)過(guò)程中直接越過(guò)陷落柱，在工作面后期進(jìn)行施工過(guò)程中還可以沿著陷落柱提前進(jìn)行施工輔助順槽與聯(lián)絡(luò)巷，這樣在一定程度上就能夠減小對(duì)回采工作產(chǎn)生的影響。

第三點(diǎn)，工作面應(yīng)用SGZ750/350型號(hào)的刮板輸送機(jī)，這種型號(hào)輸送機(jī)中的溜頭與溜尾都是一種特殊節(jié)，在所有條件都結(jié)束以后，在一定程度上就可以把礦機(jī)運(yùn)行到陷落柱以下中的正常回采段，其他多余電纜再進(jìn)行回縮，進(jìn)而造成刮板輸送機(jī)開(kāi)始解體，在對(duì)正常溜槽進(jìn)行操作過(guò)程中一般都會(huì)回撤四節(jié)，再把溜頭段中的四節(jié)中的特殊節(jié)運(yùn)送到陷落柱以下回采段來(lái)進(jìn)行合茬。

第四點(diǎn)，當(dāng)把工作面推進(jìn)到其他輔助順槽貫通之前，會(huì)提前在輔助順槽內(nèi)部中來(lái)鋪設(shè)好運(yùn)輸設(shè)備，并且還應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算好和輔助順槽中的間距，來(lái)開(kāi)展撤面造條件工作。當(dāng)工作面內(nèi)造條件中的長(zhǎng)度和輔助順槽為同一個(gè)界限時(shí)，其他正常的工作面會(huì)進(jìn)一步延展到3.2m以上，以此來(lái)保證后期撤面時(shí)中掩護(hù)架的順利完成。

工作面造條件與合茬期間注意事項(xiàng)：①在正常推進(jìn)工作面和聯(lián)絡(luò)巷合茬之前，一定要提前對(duì)正常推進(jìn)段來(lái)進(jìn)行調(diào)面，只有這樣才能夠保證工作面和聯(lián)絡(luò)巷一內(nèi)原安設(shè)中的支架進(jìn)行正常合茬。②溜頭段有底托盤(pán)，在整體運(yùn)輸流頭四節(jié)特殊節(jié)之前，應(yīng)該對(duì)底托盤(pán)中的寬度進(jìn)行全面測(cè)量，并且提前清理好各種運(yùn)輸路線，進(jìn)而保證整個(gè)運(yùn)輸工作能夠順利開(kāi)展。③溜子合茬在應(yīng)用礦機(jī)拖曳電纜時(shí)，一定要安設(shè)更多人來(lái)沿工作面電纜槽進(jìn)行沿途查看，這樣在一定程度上能夠防止電纜在日常運(yùn)行中出現(xiàn)阻礙，當(dāng)?shù)V機(jī)到達(dá)溜頭之后這部分電纜就應(yīng)該及時(shí)安設(shè)電纜夾來(lái)進(jìn)行保護(hù)。④當(dāng)工作面推進(jìn)到輔助運(yùn)礦順槽進(jìn)行貫通之前，必須在最短時(shí)間內(nèi)計(jì)算好和貫通點(diǎn)之間的距離，進(jìn)而保證造完條件之后的巷道能夠有效貫通。

3 控制頂板與截割陷落柱部分技術(shù)

當(dāng)陷落柱巖石處于較低強(qiáng)度的條件下時(shí)，可以充分借助采礦機(jī)來(lái)進(jìn)行割巖，在進(jìn)行割巖的過(guò)程中一定要積極貫徹后滾筒割底巖與前滾筒割頂巖。這樣在一定程度上能夠有效避免拉架中頂板掉矸中冒頂現(xiàn)象出現(xiàn)，當(dāng)陷落柱中少數(shù)部分在某一范圍之內(nèi)時(shí)，可以充分借助鋪設(shè)塑編網(wǎng)的方式順著工作面的方向來(lái)架設(shè)棚護(hù)頂傾向中的方法。當(dāng)?shù)V墻巖體處于松軟的狀態(tài)下時(shí)，再把木錨桿打在礦壁和對(duì)巖體進(jìn)行固結(jié)上面。這個(gè)時(shí)候工作面就會(huì)出現(xiàn)片幫，趁此機(jī)會(huì)把護(hù)幫板和伸縮梁來(lái)伸出來(lái)，當(dāng)端面距離處于比較大的時(shí)候，再實(shí)施超前支護(hù)。解決超寬端面距的主要發(fā)展策略是：再依據(jù)礦壁移架中的發(fā)展現(xiàn)狀和壁片幫尺寸的方式來(lái)進(jìn)行確定。因此，一定要熟練掌握支架操作過(guò)程中擦頂帶壓拉架的現(xiàn)象發(fā)生。這樣在某種程度上能夠有效避免頂板掉渣現(xiàn)象的發(fā)生。陷落柱巖石中的頂板完整部分與膠結(jié)兩者之間是處于一種比較緊密的狀態(tài)，通常情況下是不會(huì)使用鋪網(wǎng)護(hù)頂?shù)姆椒?，可以直接性的進(jìn)行拉架。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，特殊地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，通過(guò)在特殊地質(zhì)構(gòu)造中應(yīng)用綜采工作面快速高效平推硬過(guò)陷落柱開(kāi)采技術(shù)在一定程度上會(huì)減小特殊地質(zhì)構(gòu)造過(guò)程中對(duì)工作面回采產(chǎn)生的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升礦產(chǎn)資源整體回收率的目的，同時(shí)還能夠取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。綜采工作面能夠在短時(shí)間內(nèi)繞陷落柱開(kāi)采工藝，進(jìn)而為礦產(chǎn)企業(yè)在大采高復(fù)雜地質(zhì)條件中的工作面設(shè)計(jì)與回采工藝提供更多技術(shù)根據(jù)。