天河煤矿采煤工作面泥石流预防措施

刘光福，李文泰，樊清安

（江西煤业 天河煤矿，江西 吉安343115）

1 概况

天河煤矿位于吉安县境内，核定生产能力为0.45Mt／a，开采急倾斜厚煤层，采煤方法为水平分层煤皮假顶下行陷落采煤法，采煤工作面采用单体配π型梁进行支护。天河煤矿矿井水文地质类型虽然属中等，但矿井涌水量日渐递增，原因是近年来村民滥采滥挖露头煤和煤矸石，导致天河煤矿矿区范围地表及地表防治水工程遭到较大破坏，地表降水大量渗入井下采空区，造成雨季部分采面极易发生泥石流，严重危胁着矿井安全生产。进入2013年雨季以来，天河煤矿A303采区曾发生过多次泥石流事件，但由于采取了有力预防措施，所以未造成工伤（亡）事故。

2 泥石流形成机理分析

煤矿井下泥石流实质上是采空区破碎松散岩屑、泥岩及煤炭和水组成的混合物。具有关资料分析，煤矿井下泥石流的形成条件与地表流石流形成的条件是类似的。

该煤层顶板有一层泥质页岩的假顶，遇水容易形成胶结状的泥岩煤混合物，然而天河煤矿使用的采煤方法又是下行陷落采煤法，因采煤工作面顶板侧冒落不够充分，易形成采空区并积水，积水一旦受阻，就很容易与泥质页岩混合形成泥石流，当泥石流遇到大的缺口阻力变小时，就会涌出。泥石流从老塘侧涌出后极容易冲倒采面杠子和架棚，压坏溜子设备甚至造成人员伤亡事故。

3 直接预防措施

1）加大采面支护密度。天河煤矿对采面支护密度曾进行过多次改革，采面架棚或采杠曾从0.6m／架改为0.5 m／架，从0.5m／架改为0.4m／架，最后确定采面工作面控制在0.3m／架，但对于有水害或泥石流隐患的采煤工作面杠距必须控制在0.2m以下。

2）加固采面支护。采煤工作面由于受采动影响，很容易造成采面支架扭曲变形甚至倒棚，所以很有必要在老塘侧用铰接梁榴树加固，且每根铰接梁顶子用铁链锁好；同时大墙侧也要用π型榴木并打好撑筒木，使整个采面支架成为一个庞大的整体。压力特别大的地点还要在采面进行榴中树，以增强其抗压能力。

3）加强现场观察监测，谨慎操作。采面采杠移中顶或拖π型梁时，必须设专职观察员在现场观察，发现问题及时发出警报；移中顶时，应用备用顶子提前架设3根单体中顶，每根中顶之间架好护梁，逐根回收老塘3根顶子，再沿采杠方向补3根中顶；在第六架杠子的中顶与老塘顶子之间补打2根“关门”顶，同时用板皮、竹帘网背实，以防老塘空大而冲煤、水。

4）从泥石流机理着手优化巷道布置，提前泄水解压，放实老塘，缩小水、泥积存空间。采面泥石流其实质就是胶质状泥岩煤和水在一定空间所形成的混合物，所以放实老塘，缩小采空区空间也就使其滋生场所缩小了；在采煤工作面的顶底顺槽每隔10～15m补掘一泄水眼，使采面积水提前泄放，并可使采面胶质状泥岩煤与水提前分离。

4 预防措施中需要说明的其它问题

1）思想上高度重视，树立事故可防可控理念，坚决防止思想麻痹或松懈。天河煤矿采面涌水受季节变化较大，经常会出现泥石流事件，作业者和管理者都要高度重视，严格执行措施，要坚决杜绝思想麻痹或松懈现象。

2）每小班进班后，必须对两道出口单体重新注液，增加初撑力；采面在采杠前必须先将两道巷门口过高大，巷门口管线悬挂整齐，两道20m范围用单体铰接梁榴树加固，确保两道出口安全畅通。

3）采面采杠子严禁与放顶煤同时作业，采面棚顶、大墙、老塘三面都要采用板皮、竹帘网背帮护好顶。

4）严格采杠工程质量，单体支架架设要平、直、对山。如果因采面来压，单体出现歪斜，应逐架先打好临时支护护好顶再卸压，并将单体扶正，支护好后才能继续作业。

5）过巷门时，要先用木料套棚护顶，两帮用单体护帮后，再撤卸金支，最后移杠。过完巷门后，榴树必须及时跟上，基本顶及时补齐。

6）回收顶煤应在采面杠子采通后回收，并先加固好回收口子；在回收口子处用3根单体打好中顶，用板皮老木做好临时挡煤墙，人员应站在中顶及大墙间作业，用回煤枪回收顶煤；一个口子回收完后应及时用老木、板皮、竹帘网将回煤口子背实，再拿另一个口子回收顶煤。严禁同时拿开两个或两个以上口子回收顶煤。回收顶煤应先从溜子机尾处开始回收，逐步向机头回收，严禁超前回收顶煤。

7）采面备用单体、π型梁应堆放整齐，必须留有畅通的行人空间，严禁乱丢乱放，采面作业工具应整齐地摆放在大墙位置，不要挡住作业人员的退路，采煤工作面20m范围之内，严禁堆放设备和其他材料，有浮煤、矸必须及时清理干净，采面及两道出口畅通无阻，且巷高要不低于1.8 m，以确保采面出现险情时人员能顺利安全撤出。

8）非作业人员严禁在采面长时间逗留，以防人员拥挤；所有人员严禁睡觉，以防出现险情时人员撤离不便。

9）单体卸压放液要使用专用卸压扳手，严禁使用手镐等非专用工具卸压；回收老塘单体柱时，应用回柱器回收，严禁人员用手直接回收老塘顶子。

5 取得的效果

天河煤矿现正在生产的采煤工作面共有8个，其中只有2个没有水害隐患，其他6个均有水害隐患，而其中又有3个是经常发生泥石流的采煤工作面，它们分别是A304复采区、A305采区、A303采区。自采面采取了泥石流预防措施后，A304复采区和A305采区的采煤工作面一年来均未发生过泥石流事故，A303采区在2013年雨季期间发生过多次小股泥石流事故，但没有一次造成人员伤亡和其他经济损失。实践证明天河煤矿在采煤工作面所采取的泥石流预防措施得力，效果明显。

6 结语

天河煤矿对有水患和泥石流隐患的采煤工作面通过密集支护、铰结梁榴树、采面老塘侧挂防倒链及榴中树等措施后，有效地防止了泥石流事故的发生，提高了采面作业的安全性，此方法和经验可供他矿借鉴并推广应用。