煤礦掘進工作面過陷落柱主要施工技術探析

曹耀華

摘?要：為促進掘進工作面安全順利的通過陷落柱，本文介紹了掘進工作面過陷落柱的主要施工技術，分析了其主要支護技術及回采技術，研究了其具體施工方法及主要安全措施，以期對掘進工作面安全順利的通過陷落柱有所助益。

關鍵詞：掘進工作面;陷落柱;施工技術;安全措施

陷落柱存在于地質巖層中，與四周煤層相互混合，極大提高了煤炭的開采難度。由于陷落柱的存在，煤層的回采難度極大提升。在實際生產中應當運用陷落柱技術，促使掘進組在陷落柱的另外一端進行開采，為生產提供有效的技術支持，提高生產的效率，降低生產的成本，同時為企業產量的提升提供技術支持。

1 掘進工作面過陷落柱施工技術

1.1 掘進工作面過陷落柱

在開采的過程中，工作面時常會產生陷落柱。陷落柱的形成主要是由于地下水連續溶蝕巖層，地表上方巖石出現坍塌所致。它的產生極大地破壞了掘進工作面的煤層，阻斷了煤層，增加了開采的難度，并且煤炭的回收率不斷降低。通常來講，陷落柱的形狀大多為不規則狀，呈現為上小下大，其剖面呈現為卵形。在開采的過程中，器械應當穿過陷落柱才可以到達另一端煤層進行開采。

1.2 掘進工作面過陷落柱施工技術

在開采過程中，掘進工作面過陷落柱是最普遍的生產問題。大部分陷落柱中，其巖石硬度都過大，并且邊角較為尖銳，運用機械來打通陷落柱具有較大的難度。在實際生產的過程中，掘進工作面要迅速穿過陷落柱的關鍵在于陷落柱周圍巷道支護技術所具有的可操性是否與實際生產相滿足。

2 掘進工作面過陷落柱施工中的支護技術及回采技術現狀

在掘進工作面迅速通過陷落柱的施工過程中所運用到的支護技術主要有兩類，分別為工字鋼棚與錨網，這兩類技術相結合運用在過陷落柱的施工中有著廣泛的應用。

2.1 錨網支護技術

在掘進工作面穿過陷落柱的施工中，通常使用錨網來對陷落柱周圍的頂板進行支護。在對支護進行搭建之前，應當交由專業團隊在已完成支護的地點對巷道頂板加以確認，在確認無隱患之后，方可進行施工。

在錨網支護的實際施工中，其順序為先上方后兩邊，即應當明確頂板錨網安裝結束之后，才可以在對巷道兩側的錨網進行安裝，這樣才可以確保施工的安全性。嚴格依照相應的標準要求來進行施工，對一些錨桿進行打孔時必須確保其深度達到要求，錨桿的固力、預緊力矩等均要達到標準及以上。

2.2 工字鋼棚支護技術

在錨網支護搭建結束后，方可搭建工字鋼棚支護。通常采用11號工字鋼為材料來建筑陷落柱周圍的頂板。工字鋼棚的搭建工作應當嚴格遵照相關要求來進行。

工字鋼棚支護技術的具體施工流程為：a）在創建鋼棚之前，應當對巷道底板加以處理，促使其平整度及寬度達到標準要求，這樣才可以實現相應的施工要求;b）明確工字鋼棚的柱窩位置，并進行清理，開展好預處理工作;c）在搭建工字鋼棚的時候，應當嚴格依據規范要求來進行，避免出現安全事故;d）在搭建完成初期，對工字鋼棚加以固定，同時加設防倒器;e）在高頂及高幫部位進行絞頂工作，并澆筑混凝土，以確保工字鋼棚具備較強的穩定性;f）開展檢驗工作，并及時打掃現場。

2.3 回采技術

在掘進工作面穿過陷落柱的施工階段，回采技術有著廣泛地運用。通過對該技術進行充分地運用，可以極大提升生產的安全性，并降低生產的成本。該技術主要包含了地壓的管理、出礦及落礦，該工藝的應用范圍主要為采煤工作，但在掘進工作面穿過陷落柱的工作中應當充分運用回采技術，以提升生產的效率及降低生產的成本。

3 掘進工作面過陷落柱的具體施工方法

掘進工作面穿過陷落柱的施工中所采取的支護技術不同，其施工的流程也存在一定的變化，但整體一致。如將工字鋼棚與錨網兩種技術結合使用，在施工過程中應當嚴格依照安檢、掘進、臨時支護、錨網支護、工字鋼棚等程序進行。該施工過程中最關鍵就是搭建巷道支護。完成安檢之后，采用綜掘機進行工作，每開采一定距離之后，綜掘機將退回最初位置，利用鋼板在掘進部位搭建臨時支護，確保其安全之后，方可進入之后的施工環節。

掘進工作面穿過陷落柱及衍生斷層帶的期間，巷道頂板極易出現破碎現象，形成安全隱患，因此在該期間可以通過將馬麗散注入巷道頂板內來進行加固處理，之后再運用聯合鋼帶來進行破碎頂板的維護工作。該方法主要是在頂板上設置注漿孔，該孔的設置應當根據巷道的實際狀況及頂板的破碎狀況來進行分析。在設置注漿孔之后，應當根據施工規范來進行注漿，加固破碎頂板。

由于陷落柱所具有的特殊地質因素，穿過陷落柱期間應當對采煤工藝加以調整，對綜掘機的開采速度加以控制。通常來講，工作面的超期支護應當維持大約30m的距離，但是穿過陷落柱及衍生斷層帶的過程中其距離應當維持50m，強化支護的密度及強度，以促使工作效率得以提升。

4 煤巷掘進工作面過陷落柱施工中的安全措施

掘進工作面穿過陷落柱具有較大的危險性，因此在施工中必須嚴格遵照相關的規范要求。a）在施工的過程中會產生大量的粉塵、釋放出瓦斯，這些都將導致安全隱患的產生。因此在巷道頂部應當配置有效的儀器來檢測瓦斯、粉塵等物質，每間隔一段時間進行一次讀取，當粉塵及瓦斯的濃度大于規定值的時候應當及時處理，排除隱患;b）掘進工作面穿過陷落柱的過程中，開展好前期的臨時支護，禁止開展無支護的操作;c）在施工階段，碰到無法控制及施工不能達到要求的狀況，應及時上報，并根據生產的實際狀況來制定處理措施，以實現相關要求;d）在建設巷道支護構架的時候應當重視工作人員的安全;e）在切割巖石、搭建支護的時候應當根據施工要求來進行，以避免機械受到損壞及支護質量不達標。

5 結語

陷落柱屬于一類十分常見的地質結構，常常會對煤層造成破壞，對煤炭的開采造成了較大的難度。在實際生產過程中，采取較完善的過陷落柱技術可以極大提升煤炭的開采效率，降低巷道的維護成本，促使企業的運營成本不斷降低。為了提升巷道生產的效率及安全性、減少生產成本，對工作面穿過陷落柱技術進行研究具有十分重要的作用。因此，有關部門應當積極改善及創新工作面過陷落柱技術，安排相關人員來對其地質狀況及賦存條件進行深入的研究，同時極力推廣新技術，以增強煤炭的開采效率。

參考文獻：

[1]廉海龍.大傾角綜采工作面過陷落柱技術[J].當代化工研究，2019（05）：33-35.