郝文琦

（陽(yáng)煤集團(tuán)興峪煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽(yáng)泉 045000）

綜采工作面回采期間經(jīng)常遇地質(zhì)構(gòu)造如斷層、陷落柱、地塹等，工作面在過(guò)地質(zhì)構(gòu)造期間不僅機(jī)械設(shè)備安全管理難度大，工作面回采效率低，而且很容易引發(fā)重大煤礦安全事故。通常工作面過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)回采技術(shù)難題主要有：液壓支架移架困難，頂板破碎，煤壁片幫以及超前支護(hù)難度大等。所以工作面在過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)必須進(jìn)行合理分析，采取有效措施，才能保證工作面安全順利回采。本文以陽(yáng)煤集團(tuán)興峪煤礦為例，分析了15203工作面地質(zhì)情況及回采難題，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況采取有效的對(duì)策措施。

1 概 況

1.1 工作面概況

陽(yáng)煤集團(tuán)興峪煤業(yè)有限責(zé)任公司15203工作面位于井田15#煤二采區(qū)。工作面走向長(zhǎng)度為930m，傾斜長(zhǎng)度為175m。該工作面位于采區(qū)西部，北部為采區(qū)大巷，南部為擴(kuò)區(qū)井田，西部為15202工作面（已采），東部為15204工作面（已采）。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采放頂煤采煤方法，全部垮落法處理采空區(qū)，雙滾筒采煤機(jī)落煤裝煤，液壓支架維護(hù)頂板和放頂煤，前后兩部溜運(yùn)煤，工作面割煤2.4m放煤4.7m，采放比為1:1.9。截至目前工作面已回采320m。

1.2 煤層頂?shù)装迩闆r

15203工作面開(kāi)采15#煤層，該面煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，煤層總厚6.8～7.4m，平均7.1m，煤層結(jié)構(gòu)為：1.5（0.1）3.4（0.1）2.0，常見(jiàn)含1～2層薄層泥巖夾矸，局部含1層軟煤分層，煤層層位穩(wěn)定，為井田全區(qū)可采煤層。工作面無(wú)偽頂，直接頂主要以泥巖為主，如表1所示。

1.3 工作面地質(zhì)情況

根據(jù)興峪煤礦三維地震勘探資料解釋及實(shí)際地質(zhì)資料分析，15203工作面切巷往北33m將揭露陷落柱X1，預(yù)計(jì)影響范圍30×30m，影響推進(jìn)長(zhǎng)度30m，下陷高度為5.0m，陷落柱周圍瓦斯含量可能高，對(duì)回采有影響。

表1 15203工作面頂?shù)装鍘r性情況

切巷往北548m揭露坑透陷落柱X3，預(yù)計(jì)影響范圍50×22m，影響推進(jìn)長(zhǎng)度50m，下陷高度為4.8m，在其周圍還可能存在其他斷裂構(gòu)造，對(duì)回采有很大影響。

通過(guò)鉆孔探測(cè)X1、X3陷落柱腔體內(nèi)主要由砂巖以及砂泥巖充填，局部可見(jiàn)成粉末狀或塊狀的煤，泥巖破碎，手捻即碎，砂泥巖碎塊堆積體以砂巖為主，成松散堆積狀。

2 過(guò)X1陷落柱技術(shù)措施及存在難題

2.1 過(guò)陷落柱回采方法

15203工作面采用帶壓擦頂方法強(qiáng)行過(guò)X1陷落柱，在過(guò)陷落柱期間確保支架頂梁與柱體巖石層接觸嚴(yán)實(shí)，割煤深度為0.8m，割煤后及時(shí)追機(jī)移架。

2.2 回采期間存在難題

（1）X1陷落柱柱體不平整，而且在過(guò)陷落柱時(shí)頂板壓力加大，在回采過(guò)程中直接采用液壓支架進(jìn)行支護(hù)時(shí)支架頂梁與陷落柱柱體接觸不完全嚴(yán)實(shí)，很容易造成支架頂梁損壞，支架支撐力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

（2）X1陷落柱腔體內(nèi)主要以砂巖以及砂泥巖充填為主，巖石硬度小且膠結(jié)不穩(wěn)定，在回采期間若不采取頂板維護(hù)措施，直接帶壓擦頂回采，很容易造成陷落柱腔內(nèi)巖體冒落，威脅工作面安全生產(chǎn)。

（3）通過(guò)鉆探發(fā)現(xiàn)當(dāng)工作面在揭露陷落柱前10m，工作面煤層出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，煤層與陷落柱膠結(jié)處極不穩(wěn)定，若在回采期間對(duì)陷落柱前后10m范圍內(nèi)煤層不采取加固措施，很容易出現(xiàn)煤壁大面積片幫、頂板垮落等現(xiàn)象。

3 過(guò)X3陷落柱安全技術(shù)措施

3.1 過(guò)陷落柱前煤層加固措施

為了提高陷落柱前后10m范圍內(nèi)煤層膠結(jié)穩(wěn)定性，興峪煤礦決定對(duì)15203工作面煤層采用注漿技術(shù)進(jìn)行加固。

（1）當(dāng)15203工作面回采至538m（距X3陷落柱10m）處，對(duì)工作面煤壁施工一排注漿鉆孔，鉆孔間距為3m，鉆孔深度為5.0m，鉆孔施工在距工作面設(shè)計(jì)頂板1.5m處，鉆孔以10°仰角布置。

（2）鉆孔施工完后，采用高壓注漿泵對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行注射馬麗散凝固液，待鉆孔附近煤體有漿液滲出時(shí)停止注漿并進(jìn)行封孔處理。

（3）第一排鉆孔注漿3h后繼續(xù)割煤，割煤5m后開(kāi)始施工第二排注漿鉆孔，第二排鉆孔施工工藝與注漿工藝與第一排相同。在X3陷落柱前后10m范圍內(nèi)共施工四排注漿鉆孔。

3.2 過(guò)陷落柱期間頂板維護(hù)措施

為了保證工作面過(guò)陷落柱期間頂板穩(wěn)定性，提高液壓支架支撐力，興峪煤礦決定采用撞楔超前支護(hù)對(duì)陷落柱處頂板進(jìn)行超前維護(hù)。

（1）當(dāng)工作面回采至X3陷落柱時(shí)，在工作面頂板處施工一排超前支護(hù)鉆孔，鉆孔垂直工作面布置，鉆孔Ф30mm，深度為5m，鉆孔間距為1.5m，每排共計(jì)施工15個(gè)鉆孔。

（2）當(dāng)超前支護(hù)鉆孔施工完后，在鉆孔內(nèi)依次填裝錨固劑及加長(zhǎng)支護(hù)錨桿，錨桿長(zhǎng)度為5.0m，Ф25mm，采用手持式鉆機(jī)進(jìn)行錨固。

（3）當(dāng)?shù)谝慌抛残ǔ爸ёo(hù)施工完后進(jìn)行割煤，割煤深度為0.5m，割煤后及時(shí)帶壓擦頂移架，移架時(shí)必須確保支架頂梁與撞楔超前支護(hù)接觸嚴(yán)實(shí)。

（4）當(dāng)工作面回采長(zhǎng)度達(dá)4.0m時(shí)，開(kāi)始施工第二排撞楔超前支護(hù)，相鄰兩排支護(hù)交錯(cuò)布置且重疊長(zhǎng)度為1.0m，如圖1所示，以此類推直至工作面完全過(guò)X3陷落柱。

圖1 15203工作面過(guò)X3陷落柱安全技術(shù)措施剖面示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

陽(yáng)煤集團(tuán)興峪煤業(yè)有限責(zé)任公司15203工作面在過(guò)X3陷落柱期間采取了合理有效的安全技術(shù)措施，實(shí)踐證明采取措施后，過(guò)X3陷落柱期間平均回采進(jìn)度達(dá)4.5m/d，與過(guò)X1陷落柱相比回采速度提高了1.5m/d，同時(shí)采取的措施保證了工作面回采安全，降低了設(shè)備事故率，取得了顯著成效。