綜放工作面過陷落柱安全回采措施研究

樊江鵬

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)晉城有限公司，山西 晉城 048000）

陷落柱是煤礦開采中較為常見的地質(zhì)構(gòu)造之一，其對(duì)井下開采活動(dòng)影響巨大。山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)野川煤業(yè)3102綜放工作面在回采工作面掘進(jìn)階段遇到陷落柱X3，本文根據(jù)該礦實(shí)際地質(zhì)情況，確定其綜放面過陷落柱的安全回采措施。

1 概況

山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)野川煤業(yè)位于高平市野川鎮(zhèn)一帶，生產(chǎn)能力為90萬t/a， 3102工作面開采3號(hào)煤，煤層平均厚度為5.36m，平均傾角為4°，采用綜放采煤法。3102綜放工作面在回風(fēng)順槽掘進(jìn)到654.5m處揭露了陷落柱X3。根據(jù)3102回風(fēng)順槽的鉆探結(jié)果，預(yù)計(jì)該陷落柱長(zhǎng)軸46m，短軸27m，陷落柱呈橢圓形。經(jīng)井上下對(duì)照，陷落柱地表無明顯出露，無積水水源。經(jīng)探水隊(duì)鉆探及巷道實(shí)際揭露，該陷落柱不導(dǎo)水，巖性以泥巖為主，參雜10～50cm不等的粗砂巖塊，膠結(jié)情況良好，無瓦斯異常涌出現(xiàn)象。由于該陷落柱為泥巖成分，巖性較軟，本次過陷落柱采用施工方法為采煤機(jī)直接切割過陷落柱，無需采取松動(dòng)爆破措施。

2 預(yù)防冒頂安全技術(shù)措施

（1）過X3陷落柱期間，控制采高在2.5～2.6m之間，端面距≤300mm，加強(qiáng)煤壁和頂板管理，防止片幫、頂板冒落。

（2）工作面頂板有冒落征兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)使用支架對(duì)頂、幫進(jìn)行支護(hù)。

（3）過X3陷落柱期間，頂板破碎區(qū)域移架時(shí)應(yīng)采取帶壓移架的方法，同時(shí)操作降柱及移架手把，當(dāng)支架擦頂前移時(shí)停止降柱，使破碎矸石滑向采空區(qū)，移架到規(guī)定步距后停止移架，并立即升架。

（4）液壓支架應(yīng)嚴(yán)格按照要求操作，液壓支架各支架需進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

（5）在正常生產(chǎn)過程中，支架工要調(diào)節(jié)前后端頭過渡架與中間架的間隙，確保支架的嚴(yán)密，防止巖石從縫隙中漏入工作面。

（6）煤壁片幫寬度超過1m時(shí)，要及時(shí)超前移架管理。嚴(yán)重時(shí)，必須在支架前梁上板梁加設(shè)金屬網(wǎng)，嚴(yán)防冒頂事故。

（7）如頂板煤壁破碎不易割煤時(shí)，用單體柱配合木板、金屬網(wǎng)進(jìn)行背幫，待機(jī)組通過后，再移前溜。

（8）頂板破碎嚴(yán)重時(shí)采用單體柱配合帶壓移架，單體柱一頭支設(shè)在相鄰支架內(nèi)，一頭支設(shè)在支架前梁下，單體液壓支柱打設(shè)牢固、升緊，拴牢防倒繩，人員撤離至5m以外，防止單體液壓支柱崩倒傷人。然后稍降立柱開始移架，同時(shí)給單體柱供液,支架前移到位后升柱，同時(shí)落下單體柱。操作時(shí)必須三人配合作業(yè)，設(shè)專人觀察頂板及周圍安全情況，移架時(shí)嚴(yán)禁行人。

（9）煤壁端面距超過2m時(shí)，采用單體液壓支柱配合2.4mπ型梁支護(hù)，走向布置，一梁三柱，柱距為800mm，底板為軟巖時(shí)必須穿“鞋”，并拴齊拴牢防倒繩。

（10）機(jī)組掃矸作業(yè)時(shí)，牽引速度控制在1m/min以內(nèi)，頂板破碎片幫時(shí)，要割一架支護(hù)一架，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

（11）工作面液壓支架及液壓系統(tǒng)必須加強(qiáng)排查，發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)處理，保證支架部件無損壞，液壓系統(tǒng)無跑、冒、漏、竄等現(xiàn)象，兩巷端頭及超前內(nèi)無斷梁少柱和自卸支柱，支架必須接頂嚴(yán)密，嚴(yán)防漏頂、片幫。

3 處理漏頂?shù)陌踩夹g(shù)措施

（1）工作面發(fā)生漏頂后，要采用追機(jī)拉架，移架要做到少降、快拉、快升。

（2）工作面發(fā)生片幫等現(xiàn)象時(shí)，須先控制好頂板，再繼續(xù)回采，且應(yīng)及時(shí)利用超前架支撐頂板，并采用護(hù)幫板固支幫部。

（3）進(jìn)入煤幫附近作業(yè)注意事項(xiàng)：

① 作業(yè)前將采煤機(jī)停在安全地點(diǎn)并停機(jī)、停電、停水，并閉鎖工作面刮板輸送機(jī)。

② 在頂幫穩(wěn)定、頂板無破碎矸塊掉落時(shí)，用長(zhǎng)柄工具將活煤、活矸清除掉，再進(jìn)入煤幫作業(yè)。待頂板穩(wěn)定后，人員方可進(jìn)入刮板輸送機(jī)進(jìn)行切頂作業(yè)。

③ 進(jìn)入煤幫附近進(jìn)行作業(yè)時(shí)，由跟班隊(duì)干統(tǒng)一指揮，安全員現(xiàn)場(chǎng)把關(guān)，班長(zhǎng)合理分配任務(wù)，同時(shí)班長(zhǎng)還必須指定一名有經(jīng)驗(yàn)的老工人觀察，作業(yè)前要清理維護(hù)好退路。

④ 進(jìn)行該區(qū)段作業(yè)前要準(zhǔn)備好各種工具和材料，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)。

⑤ 進(jìn)行該區(qū)段作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁大聲喧嘩，所有作業(yè)人員必須時(shí)刻注意頂板動(dòng)態(tài)（聽和看），發(fā)現(xiàn)不安全因素，必須及時(shí)撤至安全地點(diǎn)。

⑥ 進(jìn)行處理冒頂作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁多人多處同時(shí)作業(yè)。

（4）若護(hù)幫板和煤幫間有大塊矸時(shí)，要先在護(hù)幫板下傾斜支設(shè)一根單體柱補(bǔ)強(qiáng)，然后采取邊放大矸邊打護(hù)幫板的辦法將煤幫的大塊矸全部放下，之后要及時(shí)將護(hù)幫板伸平并在護(hù)幫板下打設(shè)單體柱。

（5）工作面過冒頂區(qū)段時(shí)，采高控制在2.6m以下，支架拉過后，支架頂梁要保持水平，使支架處于最佳的受力狀況，支架升平后，要及時(shí)把本架進(jìn)液截止閥關(guān)掉，防止支架自動(dòng)供液系統(tǒng)工作將支架頂梁翹起。

（6）冒落區(qū)打單體支柱，供液時(shí)須遠(yuǎn)距離操控，工作人員全部保持在5m以外范圍，再緩慢進(jìn)行供液。

（7）割煤過程中，除操作人員外，其他人員應(yīng)遠(yuǎn)離兩滾筒前后5架范圍內(nèi)。

（8）在割煤過程中，若頂板冒落大塊矸時(shí)，采用風(fēng)鎬、大錘破大矸，工作面要提前接好風(fēng)管，破大矸時(shí)，所有人員要避開大錘可能波及范圍。

（9）煤幫附近嚴(yán)禁多處多人同時(shí)作業(yè)。

（10）當(dāng)需啟動(dòng)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)時(shí)，須通知煤幫附近人員全部撤離。確認(rèn)人員全部撤出刮板輸送機(jī)后，方可下令開機(jī)。

4 機(jī)電設(shè)備管理防護(hù)安全技術(shù)措施

（1）過陷落柱期間，必須加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的檢修工作，備齊易損零部件，每班都要認(rèn)真檢查兩滾筒的截齒情況，滾筒截齒損壞或丟失的及時(shí)更換，確保機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少機(jī)電事故的發(fā)生。

（2）過陷落柱期間，要加強(qiáng)設(shè)備管理，嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。三機(jī)有損壞、丟失的刮板、E型螺栓要及時(shí)補(bǔ)充；乳化液泵應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止停泵支架自降，且泵站壓力必須達(dá)到30MPa。

（3）過陷落柱時(shí)，必須確保采煤機(jī)內(nèi)外噴霧暢通，機(jī)組司機(jī)做到班班檢查。

5 結(jié)論

3102綜放工作面通過制定過X3陷落柱期間工作面預(yù)防冒頂安全技術(shù)措施、工作面處理漏頂安全技術(shù)措施和機(jī)電設(shè)備管理防護(hù)安全技術(shù)措施，順利通過了陷落柱區(qū)段，避免了工作面搬家調(diào)面的工時(shí)影響和煤炭資源的浪費(fèi)，取得了良好效果，對(duì)相同地質(zhì)條件及地質(zhì)問題的礦井具有借鑒意義。