综采工作面安全过陷落柱技术研究

王路文

（太原理工大学,太原 030024）

综采工作面安全过陷落柱技术研究

王路文

（太原理工大学,太原 030024）

摘要：本文结合山西泽州天泰西陈庄煤业有限公司工程实例重点介绍综采工作面快速高效过陷落柱开采工艺，对今后煤炭行业类似情况下过陷落柱具有一定的借鉴意义。

关键词：综采工作面；过陷落柱；研究

0　引言

陷落柱是采煤作业中常见的地质现象，能破坏可采煤层，减少煤炭产量，并严重制约着综采工作面机械设备的使用，降低了生产效率。因此，必须选择适当的通过陷落柱方法，并制定通过陷落柱时的安全措施，以加快综采工作面过陷落柱的速度，提高矿井的经济效益。

1　矿井概况

山西泽州天泰西陈庄煤业有限公司的井田位于晋城市郊区北处的泽州县下村镇西陈庄东部，距晋城市区约22km。井田以东约20km有太焦铁路线的北板桥车站，北东约5km处有大阳煤矿的铁路专用线，以南5km有成庄煤矿铁路专用线。东沟至大阳公路从井田东南3km通过，各乡村均有公路相连，交通较为方便。3203工作面地面相对位置位于井田西南部，地表为大山，无耕地，无公路。井下相对位置位于井田南部二盘区，东部为3201工作面预留实体煤，西侧为3205上分层回采工作面采空区，南部为矿界保安煤柱（距矿界20m），北部为西运输、回风大巷。地面标高为+975～+1085m，井下标高为+ 645～+655m。盖山厚度为320m-430m。3203工作面运输顺槽设计长为547m，回风顺槽长565m，可推进长度472m（其中大切眼可推进352m，小切眼可推进120m），工作面长度为110m（160m）。运输顺槽和回风顺槽为矩形断面，沿煤层底板布置，采用锚网梁支护，锚索补强。工作面切眼支护采用锚网梁支护，锚索补强，沿煤层底板布置。

2　确定过陷落柱回采工艺技术

因为柱体里面岩块是杂乱无章排列的，岩性的组合不规律，有着致密的结构，岩性存在煤、砂质泥岩、泥岩、铝土质泥岩、大块细粒砂岩、中粒等等，陷落柱岩石有着非常大的变化强度，结合场地的现状，通过放松动炮或者是采煤机直接截割的手段落矸，借助采煤机对顶底板装矸进行扫平。陷落柱的部分借助风钻湿的手段进行打眼，实施三花眼布置的炮眼布置形式，由于陷落柱体岩块杂乱无章地排列，岩性的组合缺少规律性，因此一次性地爆破难以实现理想的深度，在需要的情况下，实施补打眼和又一次地爆破。

3　控制顶板和截割陷落柱部分的技术

在陷落柱岩石较低强度的情况下，借助采煤机进行割岩，割岩的过程中应认真地贯彻实施后滚筒割底岩以及前滚筒割顶岩。为了避免拉架过程中顶板掉矸而使冒顶出现，陷落柱部分一定的范围之内借助铺设塑编网顺着工作面架设棚护顶倾向的方法。对割煤之后的采煤机后滚筒进行实时性地带压移架，且将护帮板与伸缩梁伸出。移架之后升紧将支架，以使煤墙的受力减小，避免片帮的出现。在煤墙岩石松软的情况下，将木锚杆打在煤壁对岩体进行固结。工作面片帮，实时地将护帮板与伸缩梁伸出，在端面距还大比较大的时候，实施超前支护。解决超宽端面距的策略是：根据煤壁移架现状与壁片帮尺寸来确定，借助圆松木对临时性的棚护顶进行架设，在架设棚的时候，以圆松木作为梁，在支架的顶梁上搭其一头，确保足够的搭接长度，而另外的一头在煤壁侧打贴帮柱，并确保相应的溜槽挡煤板和贴帮柱间距，从而使采煤机正常经过。在顶板较为破碎位置，不允许支架大的起落，务必让熟练的支架操作工作者擦顶带压拉架，进而避免顶板掉渣使冒顶的情况出现。陷落柱岩石顶板完整的部分和胶结比较致密的部分，不实施铺网护顶的方法，直接性地超前拉架。

4　防冶水管理技术

在过陷落柱之前，检修与完善采取与工作面的排水系统，以使工作面的排水量增多。将工作面突水的避水线路与应急响应策制定出来，且真正地执行：在过陷落柱的之间段之内，矿防治水的小组工作者务必确保每一个班次人员的场地跟班；将排水专用的电话安装在回风巷的一系列排水点上，且保证其能够正常地应用；回采工作面的时候，对干与职工应当对陷落柱的底板和顶板的出水、淋水现状进行观察，煤岩壁存在裂隙水色发浑、渗水或底板水声、鼓起、顶板来压、顶板淋水增大、雾气出现、空气变冷、挂红、挂汗等的情况下，务必停止工作，实时性地向调度室报告；在工作面水量瞬间增大的情况下，出水点人员必须通知排水地点工作者务必搞好排水的准备事项，且将工作面涌水点的地方与涌水的改变现状汇报给煤矿调度室与班队长；在最大的排水量小于涌水量的情况下，实时地汇报给煤矿调度室与跟班队长人员，且安排职工撤离。

5　管理煤质的技术

将煤矸分流系统安装在回风巷安，实施分装分运的方法，禁止矸石混入煤中而到达煤流系统，确保原煤的煤质；对采高进行严格地控制，以使出矸量减少，在回采的时间段之内，强化控制顶板，避免冒顶事故的出现；在爆破工作面之后，实时地移动超前架，不允许脱落顶板矸石。

6　管理技术

技术工作者结合陷落柱现场的揭露现状，每一天都将陷落柱分布在工作面的平面图进行填制，对相关的资料进行记录，进而对陷落柱的改变状态进行实时地了解；跟班队长进班和出班的时候，务必将陷落柱的改变汇报给值班工作者；每个班次进行回采之前，采前,当班验收工作者应提前在记录本上记录陷落柱位置、涌水的现状，以及岩层胶结状态，结束完当班的回采之后，验收工作者又一次地对陷落柱的改变状态进行记录，在升井之后，在升井记录本上填写陷落柱的现状，让技术工作者结合陷落柱的素描图、工作面推进情况、验收工作者的记录将陷落柱的平面图绘制出来。

7　结论

总之，综采工作面快速高效平推硬过陷落柱开采工艺，最大限度地减小了特殊地质构造对工作面回采的影响，提高了煤炭资源回收率，并取得较大经济效益。综采工作面快速高效绕陷落柱开采工艺，为煤炭企业在大采高复杂地质条件下的工作面设计和回采工艺提供了技术依据。

参考文献：

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[2]吕维赞.阳煤三矿K8403工作面过陷落柱开采技术方案研究[J].山西煤炭，2010,30（09）.

[3]陈炎光，陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版,1994.

[4]王光泉，刘伟东，余国锋.综放开采高抽巷布置合理位置分析[J].煤炭技术,2007,26（10）.

作者简介：王路文（1967—），男，1991年毕业于焦作矿业学院水文地质与工程地质专业，现就读太原理工大学硕士研究生矿业工程专业，工程师。