科兴南阳煤业3209综放面过陷落柱安全技术措施

张振基

(山西科兴能源发展有限公司)

科兴南阳煤业3209综放面过陷落柱安全技术措施

张振基

(山西科兴能源发展有限公司)

山西高平科兴南阳煤业3209综放工作面回采推进至110 m处时，经钻探分析，推断前方在回采过程中极有可能出现陷落柱。为确保该工作面的正常生产，防止瓦斯、漏顶及涌水等事故的发生，提出了一系列安全技术措施，为确保该回采面安全生产提供参考。

综放面 过陷落柱 安全技术措施

山西高平科兴南阳煤业井下3209综放工作面回采推进至110 m处时，在工作面16#～21#架范围内顶板出现淋水现象。根据对3209运输顺槽及工作面钻探结果分析，前方为陷落柱，推断在回采过程中可能出现煤壁全断面见矸，且矸石较松散破碎，完整性差；另根据钻探结果预计该陷落柱倾向直径约33.5 m，走向直径约36 m，距停采线约14 m，推进时可能产生顶板破碎漏顶、瓦斯积聚、涌水等现象。为确保工作面正常生产，对该综放面过陷落柱的安全技术措施进行讨论。

1 通过陷落柱的技术要求

(1)采煤机直接切割过陷落柱[1-3]。若工作面岩石松软，则采用采煤机切割的方式通过，陷落柱段两侧须平稳过渡，严禁出现台阶，确保运输机平稳运行。采煤机切割矸石时，应及时支护，割一架移一架，及时支护顶板。采煤机切割矸石时，应放慢切割速度，均匀通过陷落柱。

(2)人工打眼放炮过陷落柱。若工作面岩石过硬，采煤机无法通过时，采用人工打眼、放炮的方式通过。工作面松动爆破时，炮眼按三花眼布置，炮眼间距1 m，爆破时打眼深度1.0 m，炮眼与底板水平面成下仰15°，每次仅能放1个炮，每眼装药量不宜超过200 g。

(3)若工作面顶板破碎漏顶严重时，及时采取注浆加固措施。采用分段钻孔、分段注浆、打一孔注一孔，注浆钻孔距底板高度2.5 m，钻孔深6～7 m，间距3 m，钻孔垂直于工作面煤壁方向保持上仰15°～20°，钻孔直径42 mm，采用φ38 mm膨胀管封孔注浆[4-5]。

(4)若工作面顶板空顶高度过高，可采取的措施有：①构顶，首先在漏顶支架两相邻支架前梁下方垂直工作面固定板梁，然后在已固定的垂直板梁上穿平行板梁，将中间漏顶支架前移，最后拆除垂直板梁将两相邻支架顺序前移；②顶板充填，在漏顶段每两支架前梁间隙处垂直顶梁穿注浆管进行分段充填，首先采用艾沃玛特高强度化学材料充填制作假顶，然后采用艾沃赛夫高膨胀率材料充实顶板。

2 安全技术措施

施工时，施工队每班副队长须现场跟班，统一指挥，加强现场监管，提高执行力。安监科安全员在现场负责相关安全技术措施的落实。通风科瓦斯员应加强现场瓦斯检查，实时检测高冒区支架上方空间的瓦斯浓度，发现异常及时上报通风科及调度室处理，避免出现瓦斯积聚现象。综放队各班组间应加强沟通协调解决问题，确保工作面正常推进。各班组应及时汇报现场顶帮的变化情况，且每班班前会议前井下当班、跟班队长有必要将现场情况汇报队长，便于统一协调安排下一班工作。

工作面推进每循环采煤机割煤至陷落柱时，易出现漏顶片帮现象，应放慢割煤速度，割一架移一架或超前移架，出现漏矸现象时应及时将采煤机后退至安全地点，将采煤机、工作面前后输送机停机闭锁，且有效闭锁键不少于2个，且应确保工作面支架初撑力符合要求，护帮板及时打出升紧，使支架接顶严密，护帮有力，确保安全后及时对漏顶处进行维护，严禁强行割煤通过，避免造成大面积漏顶。

若冒落矸石较大时，应及时运至顶板、煤帮完整的安全地点用风镐破碎至30 cm以下运走。人员进入机道内破矸时，应打贴帮柱进行支护。若冒落矸石无法运至安全地点需就地破碎时，须首先维护顶板，确保顶板、煤帮安全无掉矸片帮时方可进入机道破矸。出矸前，应对顶板进行加固，待顶板稳定后，再行出矸，同时对煤溜和采煤机进行有效闭锁。

进入煤帮进行维护施工前有必要进行敲帮问顶，处理工作面隐患，确认支护有效、顶帮完整无掉时，方可进入煤帮作业。进入煤壁作业的相关人员应站立于支架前梁下方，架间前梁下应挂金属网，严禁出口作业。检修煤溜时，须在顶帮完好的地段进行作业。进入机道作业前应在机道内用板梁搭设稳定的工作平台，便于人员作业及紧急情况时及时后撤至安全地点。

顶板漏顶处维护时，可平行或垂直于工作面在支架前梁上穿板梁，具体施工方法：首先在漏顶支架两相邻支架前梁下方垂直于工作面固定板梁；然后在已固定的垂直板梁上穿平行板梁，将中间漏顶支架前移；最后拆除垂直板梁将两相邻支架顺序前移。

采煤机割煤至陷落柱段时，应放慢速度，所有人员不得进入采煤机中部位置，防止采煤机割煤过程中漏顶冒矸冲入支架内伤人。采煤机司机应掌握好割煤高度，且应尽量随平顶底板，保证支架顶梁平整，避免留有错差漏顶。若工作面顶板破碎漏顶严重，可采取注浆加固措施：①注浆泵由厂家专业技术人员严格按照有关规定操作，综放队负责打眼、临时支护、备料等辅助工作，同时对煤溜和采煤机进行闭锁，有效闭锁键不得少于2个；②注浆前应仔细检查注浆机具及管路，确保各连接处连接紧密，不漏水、不泄压、经试运转及耐压试验无异常响声，各类仪表设备使用安全可靠；③注浆时，所有作业人员须撤至支架行人通道内；④注浆时应有专人观测注浆泵的泵压和吸浆量，发现异常情况应及时停机处理；⑤注浆人员在注浆加固施工过程中应站立于注浆孔两侧位置，充填时所有施工人员应站立于支架下方行人通道内，防止充填材料滴漏伤人，注浆结束后立即用清水冲洗注浆泵和连接管路；⑥必须确保封孔器和注浆管的安设质量。

若工作面煤壁矸石无法截割或片帮漏顶矸石较大，人工风镐无法破碎时，可根据现场情况进行松动爆破，措施有：①整个爆破工序作业时，必须对采煤机及前后溜进行停机闭锁，有效闭锁键不得少于2个，确保工作面支架的初撑力符合要求，施工人员在打眼时，严禁无关人员进入机道；②爆破装药、联线等需进入溜子内作业时，应站立于支架前梁中心位置，严格执行“敲帮问顶”制度，必要时打贴帮柱进行临时支护并安排专人看护；③爆破施工时，1次仅进行1架，爆破后及时移架，打出护帮板护帮，检查并处理工作面隐患，确保安全后再进行下一架的工序施工，若岩体松软、破碎，则不应进行爆破；④煤壁松动爆破时打眼深度1.0 m，炮眼与底板成15°夹角，炮眼位置分别位于支架中间，打眼完毕后应将眼内岩粉掏净，煤壁松动爆破及大块矸石爆破破碎时，炮眼深度不得小于0.6 m；⑤打眼完毕后，对爆破地点前后各20 m范围内的支架、电缆、管路、照明灯及其他设备用皮带进行可靠性保护，确保安全后方可装药爆破；⑥每次放炮应小打小放，每眼装药量不宜超过200 g，且每次仅能放1个炮；⑦每次放炮前应在工作面两顺槽超前支护外围分别安排专人设置警戒，严格执行“一炮三检”制度，每次装药前、放炮前、放炮后，瓦斯员应测定爆破地点附近20 m范围内煤壁、架间风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度达0.8%时，严禁作业并及时上报通风科处理，严格执行“三人连锁放炮”制度。

此外，松动爆破实施过程中装配引药时，注意点：①必须在顶板完好、支架完整并避开电气设备和导电体且位于爆破工作地点附近进行，严禁在爆炸材料箱上装配起爆药卷，起爆药卷数量的装配应以工程实际情况为准；②从成束的电雷管中抽取单个电雷管时，应将成束的电雷管理顺，拉住前端脚线将电雷管抽出，抽出单个电雷管后，应将其脚线扭结成短路；③装备起爆药卷，应防止电雷管受振动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层；④电雷管插入药卷后，应用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路，严禁电雷管脚线和爆破母线与运输设备、电气设备等导电体相接触；⑤电雷管应由药卷顶部装入，严禁用电雷管代替木棍扎眼，电雷管应全部插入药卷内，严禁将电雷管斜插于药卷中部或绑于药卷上。

3 结 语

针对科兴南阳煤业3209综放工作面回采过程中可能遇陷落柱的问题，详细分析了该工作面过陷落柱的安全技术措施，对于确保该工作面的正常生产有一定的参考价值。

[1] 张育恒.综放工作面过陷落柱开采技术探讨[J].煤矿开采，2012(4)：24-26.

[2] 贾明魁.薄基岩突水威胁煤层开采覆岩变形破坏演化规律研究[J].采矿与安全工程学报，2012(2)：168-172.

[3] 于 洋，尚雁文.同忻煤矿陷落柱综合探测技术应用[J].现代矿业，2014(4)：63-64.

[4] 孟 鑫，王安顺.综采工作面过陷落柱技术初探[J].煤炭技术，2010(11)：239-240.

[5] 郭 兵.综采工作面平推过陷落柱技术[J].中国煤炭，2010(S)：13-14.

2015-07-31)

张振基(1977—)，男，工程师，注册安全工程师，048400 山西省高平市。