綜采工作面安全過(guò)陷落柱技術(shù)研究

王路文

（太原理工大學(xué),太原 030024）

綜采工作面安全過(guò)陷落柱技術(shù)研究

王路文

（太原理工大學(xué),太原 030024）

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

關(guān)鍵詞：綜采工作面；過(guò)陷落柱；研究

0　引言

陷落柱是采煤作業(yè)中常見(jiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象，能破壞可采煤層，減少煤炭產(chǎn)量，并嚴(yán)重制約著綜采工作面機(jī)械設(shè)備的使用，降低了生產(chǎn)效率。因此，必須選擇適當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)陷落柱方法，并制定通過(guò)陷落柱時(shí)的安全措施，以加快綜采工作面過(guò)陷落柱的速度，提高礦井的經(jīng)濟(jì)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(yáng)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(yáng)公路從井田東南3km通過(guò)，各鄉(xiāng)村均有公路相連，交通較為方便。3203工作面地面相對(duì)位置位于井田西南部，地表為大山，無(wú)耕地，無(wú)公路。井下相對(duì)位置位于井田南部二盤區(qū)，東部為3201工作面預(yù)留實(shí)體煤，西側(cè)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(yùn)輸、回風(fēng)大巷。地面標(biāo)高為+975～+1085m，井下標(biāo)高為+ 645～+655m。蓋山厚度為320m-430m。3203工作面運(yùn)輸順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)為547m，回風(fēng)順槽長(zhǎng)565m，可推進(jìn)長(zhǎng)度472m（其中大切眼可推進(jìn)352m，小切眼可推進(jìn)120m），工作面長(zhǎng)度為110m（160m）。運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽為矩形斷面，沿煤層底板布置，采用錨網(wǎng)梁支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)。工作面切眼支護(hù)采用錨網(wǎng)梁支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)，沿煤層底板布置。

2　確定過(guò)陷落柱回采工藝技術(shù)

因?yàn)橹w里面巖塊是雜亂無(wú)章排列的，巖性的組合不規(guī)律，有著致密的結(jié)構(gòu)，巖性存在煤、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、大塊細(xì)粒砂巖、中粒等等，陷落柱巖石有著非常大的變化強(qiáng)度，結(jié)合場(chǎng)地的現(xiàn)狀，通過(guò)放松動(dòng)炮或者是采煤機(jī)直接截割的手段落矸，借助采煤機(jī)對(duì)頂?shù)装逖b矸進(jìn)行掃平。陷落柱的部分借助風(fēng)鉆濕的手段進(jìn)行打眼，實(shí)施三花眼布置的炮眼布置形式，由于陷落柱體巖塊雜亂無(wú)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(shí)現(xiàn)理想的深度，在需要的情況下，實(shí)施補(bǔ)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(shù)

在陷落柱巖石較低強(qiáng)度的情況下，借助采煤機(jī)進(jìn)行割巖，割巖的過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真地貫徹實(shí)施后滾筒割底巖以及前滾筒割頂巖。為了避免拉架過(guò)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(shè)塑編網(wǎng)順著工作面架設(shè)棚護(hù)頂傾向的方法。對(duì)割煤之后的采煤機(jī)后滾筒進(jìn)行實(shí)時(shí)性地帶壓移架，且將護(hù)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(duì)巖體進(jìn)行固結(jié)。工作面片幫，實(shí)時(shí)地將護(hù)幫板與伸縮梁伸出，在端面距還大比較大的時(shí)候，實(shí)施超前支護(hù)。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(lái)確定，借助圓松木對(duì)臨時(shí)性的棚護(hù)頂進(jìn)行架設(shè)，在架設(shè)棚的時(shí)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(zhǎng)度，而另外的一頭在煤壁側(cè)打貼幫柱，并確保相應(yīng)的溜槽擋煤板和貼幫柱間距，從而使采煤機(jī)正常經(jīng)過(guò)。在頂板較為破碎位置，不允許支架大的起落，務(wù)必讓熟練的支架操作工作者擦頂帶壓拉架，進(jìn)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(jié)比較致密的部分，不實(shí)施鋪網(wǎng)護(hù)頂?shù)姆椒?，直接性地超前拉架?/p>

4　防冶水管理技術(shù)

在過(guò)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(yīng)急響應(yīng)策制定出來(lái)，且真正地執(zhí)行：在過(guò)陷落柱的之間段之內(nèi)，礦防治水的小組工作者務(wù)必確保每一個(gè)班次人員的場(chǎng)地跟班；將排水專用的電話安裝在回風(fēng)巷的一系列排水點(diǎn)上，且保證其能夠正常地應(yīng)用；回采工作面的時(shí)候，對(duì)干與職工應(yīng)當(dāng)對(duì)陷落柱的底板和頂板的出水、淋水現(xiàn)狀進(jìn)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(lái)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(wù)必停止工作，實(shí)時(shí)性地向調(diào)度室報(bào)告；在工作面水量瞬間增大的情況下，出水點(diǎn)人員必須通知排水地點(diǎn)工作者務(wù)必搞好排水的準(zhǔn)備事項(xiàng)，且將工作面涌水點(diǎn)的地方與涌水的改變現(xiàn)狀匯報(bào)給煤礦調(diào)度室與班隊(duì)長(zhǎng)；在最大的排水量小于涌水量的情況下，實(shí)時(shí)地匯報(bào)給煤礦調(diào)度室與跟班隊(duì)長(zhǎng)人員，且安排職工撤離。

5　管理煤質(zhì)的技術(shù)

將煤矸分流系統(tǒng)安裝在回風(fēng)巷安，實(shí)施分裝分運(yùn)的方法，禁止矸石混入煤中而到達(dá)煤流系統(tǒng)，確保原煤的煤質(zhì)；對(duì)采高進(jìn)行嚴(yán)格地控制，以使出矸量減少，在回采的時(shí)間段之內(nèi)，強(qiáng)化控制頂板，避免冒頂事故的出現(xiàn)；在爆破工作面之后，實(shí)時(shí)地移動(dòng)超前架，不允許脫落頂板矸石。

6　管理技術(shù)

技術(shù)工作者結(jié)合陷落柱現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行填制，對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行記錄，進(jìn)而對(duì)陷落柱的改變狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)地了解；跟班隊(duì)長(zhǎng)進(jìn)班和出班的時(shí)候，務(wù)必將陷落柱的改變匯報(bào)給值班工作者；每個(gè)班次進(jìn)行回采之前，采前,當(dāng)班驗(yàn)收工作者應(yīng)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(jié)狀態(tài)，結(jié)束完當(dāng)班的回采之后，驗(yàn)收工作者又一次地對(duì)陷落柱的改變狀態(tài)進(jìn)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(shù)工作者結(jié)合陷落柱的素描圖、工作面推進(jìn)情況、驗(yàn)收工作者的記錄將陷落柱的平面圖繪制出來(lái)。

7　結(jié)論

總之，綜采工作面快速高效平推硬過(guò)陷落柱開(kāi)采工藝，最大限度地減小了特殊地質(zhì)構(gòu)造對(duì)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(jì)效益。綜采工作面快速高效繞陷落柱開(kāi)采工藝，為煤炭企業(yè)在大采高復(fù)雜地質(zhì)條件下的工作面設(shè)計(jì)和回采工藝提供了技術(shù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：王路文（1967—），男，1991年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學(xué)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(xué)碩士研究生礦業(yè)工程專業(yè)，工程師。