綜放工作面過陷落柱安全回采措施研究

樊江鵬

（山西煤炭運銷集團晉城有限公司，山西 晉城 048000）

陷落柱是煤礦開采中較為常見的地質構造之一，其對井下開采活動影響巨大。山西煤炭運銷集團野川煤業3102綜放工作面在回采工作面掘進階段遇到陷落柱X3，本文根據該礦實際地質情況，確定其綜放面過陷落柱的安全回采措施。

1 概況

山西煤炭運銷集團野川煤業位于高平市野川鎮一帶，生產能力為90萬t/a， 3102工作面開采3號煤，煤層平均厚度為5.36m，平均傾角為4°，采用綜放采煤法。3102綜放工作面在回風順槽掘進到654.5m處揭露了陷落柱X3。根據3102回風順槽的鉆探結果，預計該陷落柱長軸46m，短軸27m，陷落柱呈橢圓形。經井上下對照，陷落柱地表無明顯出露，無積水水源。經探水隊鉆探及巷道實際揭露，該陷落柱不導水，巖性以泥巖為主，參雜10～50cm不等的粗砂巖塊，膠結情況良好，無瓦斯異常涌出現象。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直接切割過陷落柱，無需采取松動爆破措施。

2 預防冒頂安全技術措施

（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，應及時使用支架對頂、幫進行支護。

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

（4）液壓支架應嚴格按照要求操作，液壓支架各支架需進行嚴格檢查。

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

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

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

（8）頂板破碎嚴重時采用單體柱配合帶壓移架，單體柱一頭支設在相鄰支架內，一頭支設在支架前梁下，單體液壓支柱打設牢固、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，同時給單體柱供液,支架前移到位后升柱，同時落下單體柱。操作時必須三人配合作業，設專人觀察頂板及周圍安全情況，移架時嚴禁行人。

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

（10）機組掃矸作業時，牽引速度控制在1m/min以內，頂板破碎片幫時，要割一架支護一架，嚴禁空頂作業。

（11）工作面液壓支架及液壓系統必須加強排查，發現問題必須及時處理，保證支架部件無損壞，液壓系統無跑、冒、漏、竄等現象，兩巷端頭及超前內無斷梁少柱和自卸支柱，支架必須接頂嚴密，嚴防漏頂、片幫。

3 處理漏頂的安全技術措施

（1）工作面發生漏頂后，要采用追機拉架，移架要做到少降、快拉、快升。

（2）工作面發生片幫等現象時，須先控制好頂板，再繼續回采，且應及時利用超前架支撐頂板，并采用護幫板固支幫部。

（3）進入煤幫附近作業注意事項：

① 作業前將采煤機停在安全地點并停機、停電、停水，并閉鎖工作面刮板輸送機。

② 在頂幫穩定、頂板無破碎矸塊掉落時，用長柄工具將活煤、活矸清除掉，再進入煤幫作業。待頂板穩定后，人員方可進入刮板輸送機進行切頂作業。

③ 進入煤幫附近進行作業時，由跟班隊干統一指揮，安全員現場把關，班長合理分配任務，同時班長還必須指定一名有經驗的老工人觀察，作業前要清理維護好退路。

④ 進行該區段作業前要準備好各種工具和材料，力爭在最短的時間內完成作業。

⑤ 進行該區段作業時，嚴禁大聲喧嘩，所有作業人員必須時刻注意頂板動態（聽和看），發現不安全因素，必須及時撤至安全地點。

⑥ 進行處理冒頂作業時，嚴禁多人多處同時作業。

（4）若護幫板和煤幫間有大塊矸時，要先在護幫板下傾斜支設一根單體柱補強，然后采取邊放大矸邊打護幫板的辦法將煤幫的大塊矸全部放下，之后要及時將護幫板伸平并在護幫板下打設單體柱。

（5）工作面過冒頂區段時，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，要及時把本架進液截止閥關掉，防止支架自動供液系統工作將支架頂梁翹起。

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

（7）割煤過程中，除操作人員外，其他人員應遠離兩滾筒前后5架范圍內。

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

（9）煤幫附近嚴禁多處多人同時作業。

（10）當需啟動采煤機、刮板輸送機時，須通知煤幫附近人員全部撤離。確認人員全部撤出刮板輸送機后，方可下令開機。

4 機電設備管理防護安全技術措施

（1）過陷落柱期間，必須加強機電設備的檢修工作，備齊易損零部件，每班都要認真檢查兩滾筒的截齒情況，滾筒截齒損壞或丟失的及時更換，確保機電設備的正常運轉，減少機電事故的發生。

（2）過陷落柱期間，要加強設備管理，嚴禁超負荷運轉。三機有損壞、丟失的刮板、E型螺栓要及時補充；乳化液泵應連續運轉，以防止停泵支架自降，且泵站壓力必須達到30MPa。

（3）過陷落柱時，必須確保采煤機內外噴霧暢通，機組司機做到班班檢查。

5 結論

3102綜放工作面通過制定過X3陷落柱期間工作面預防冒頂安全技術措施、工作面處理漏頂安全技術措施和機電設備管理防護安全技術措施，順利通過了陷落柱區段，避免了工作面搬家調面的工時影響和煤炭資源的浪費，取得了良好效果，對相同地質條件及地質問題的礦井具有借鑒意義。