葛泉礦陷落柱特性及開采方案優化研究

劉銀波

（冀中能源股份有限公司 葛泉礦，河北 邢臺 054100）

煤層陷落柱實際是一種特殊形式的斷層，由煤層中的石灰巖由于巖溶裂隙發育，在自重作用下呈柱狀或圓錐狀塌陷而形成的[1-5]。華北型煤田的陷落柱主要分布于石炭二疊系煤層中，具有一定的區域性。華北型煤田下組煤距離奧灰水較近，含水量豐富，水頭壓力大，絕大部分煤層要實施帶壓開采。陷落柱屬于垂向構造，正常情況下奧灰水垂向突破向采掘工作面充水的可能性較小，但在采動條件下，陷落柱柱體裂隙活化，奧灰水經陷落柱突水的風險驟然增大，極易與奧灰水導通，形成突水。該類型的突水具有隱蔽性、突發性并且補給豐富，出水量大，嚴重威脅煤礦的安全生產[6-9]。因此，根據陷落柱的發育特點與規律，采用相應的開采方式和治理措施，降低觸及陷落柱而導致突水事故的風險，對實現煤礦安全生產具有重要意義。

1 地質條件

1.1 工作面概況

132下04 工作面位于-190 水平2下煤三采區，西南為2下煤三采區上山，西北為北翼-190 大巷，東北為2下煤可采邊界，工作面標高-70— -170 m，地面標高97—103 m。所采2下煤平均厚度為1.77 m，煤層傾角為14°，走向長約960 m，傾向長220 m。該工作面共有陷落柱13 個，其中X401、X408、X411、X413、X417 這5 個陷落柱對掘進和采煤的影響較大。

1.2 陷落柱微觀特征及組分

132下04 運料巷和運輸巷掘進過程中，分別揭露陷落柱X306 和X408，從現場揭露情況看，2 個陷落柱均不含水不導水。為進一步研究柱體特征，在陷落柱X306 和X408 柱體內部采集了5 塊巖石標本。

通過鏡下觀察（圖1）可以看出，DX306-B01標本巖性均一，主要的成分為石英和長石，填充物以云母為主，部分區域有黃鐵礦分布，極個別區域有明顯的沸石化現象。……