综采工作面过陷落柱技术探析

摘 要：随着煤矿井下地质条件的不断变化，综采工作面构造的不断增多，这些不利因素的存在将严重制约煤矿的安全生产。本文重点论述综采工作面过陷落柱技术，通过过陷落柱回采工艺技术的确定，陷落柱的截割与顶板的控制技术，防治水的技术，煤质的管理技术和相关的管理技术等保证了综采工作面推进的不间断性，不但使陷落柱对生产造成的影响程度大大地减轻，而且使回收煤炭资源的效率提升，这从技术上有效地指导了将来的工作面过陷落柱。

关键词：综采工作面；过陷落柱；技术探析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.084

0 引言

煤系地层之下奥陶系灰岩通过地下熔岩水较强冲击影响而形成的溶洞，就是陷落柱，其通过地下水与地质构造的整合，导致上覆岩层的塌陷以及失稳，从而使筒状的柱体形成。在主体增大到相应程度的情况之下，因为受到上覆岩层与地壳运动的作用，垮落的溶洞使陷落柱形成。采煤作业规程中往往出现的地质情况就是陷落柱，其能够对可采煤层造成破坏，进而使煤炭的产量大大地降低，且对应用综采工作面的机械装置造成影响，导致生产效率的降低。为此，务必选用适宜的过陷落柱技术，以及实施过陷落柱过程中的安全策略，进而实现过陷落柱速度的提升，最终实现理想的煤矿效益。

1 综采工作面过陷落柱技术

（1）过陷落柱回采工艺技术的确定。由于柱体当中岩块的排列缺少有序性，组合的岩性缺少规律，存在致密构造，存在中粒、铝土质泥岩、砂质泥岩、大块的细粒砂岩、泥岩，以及煤质泥岩等，陷落柱岩石改变强度十分之大，纵观现场的实际情况来讲，可以借助采煤机直接截割或者是放松动炮的方式进行落矸，再通过采煤机扫平顶板和底板来装矸。对于陷落柱的打眼来讲，通过风钻湿的方式有效地开展，炮眼的布置方式是三花眼。因为陷落柱岩块的排列是毫无次序的，这导致不具备规律性组合岩性的形成，所以一次性的爆破较难达到适宜的深度，在需要的时候，进行第二次爆破以及补打眼。

（2）陷落柱的截割与顶板的控制技术。在陷落柱岩石强度比较低的时候，割岩通过采煤机开展，在进行割岩的时候，需要仔细地执行前滚筒割顶岩以及后滚筒割底岩。为了防止拉架的时候顶板的掉矸而导致发生冒顶的情况，在陷落柱相应的区域内应用塑编网的铺设沿工作面架设棚护顶倾向的有效策略。针对割煤后的采煤机后滚筒而言，开展及时的带压移架，以及伸出护帮板以及伸缩梁。在进行移架之后需要把支架升紧，进而使煤墙的受力情况大大地降低，防止发生片帮的问题。在煤墙岩石十分松软的时候，需要将木锚杆打在煤壁之上，以实现岩体的固结。针对工作面的片帮情况来讲，需要及时性地伸出护帮板以及伸缩梁，在端面距依旧较大的情况之下，实施超前支护的策略。针对超宽端面距来讲，需要结合移架的实际情况与煤壁片帮的大小等，通过圆松木架设暂时性的棚护顶，在对棚进行架设的过程中，其梁以圆松木充当，其一头搭设在支架的顶梁之上，进而保障充足的搭接长度，而另外的一头则是将帮柱打设在煤壁侧，且保证一定的溜槽挡煤板以及贴帮柱间距，进而确保采煤机能够顺利地通过。在顶板比较容易出现破碎的地方，禁止支架太大幅度的起落，一定要让熟练的操作支架的工作人员进行擦顶带压拉架，进而防止顶板掉渣而出现冒顶。针对陷落柱顶板较为完整以及致密胶结部分，不应用铺网护顶的策略，需要实施直接超前拉架的策略。

（3）防治水的技术。在过陷落柱前的时候，对工作面的排水系统进行完善以及检修，进而增加工作面排水量。制定工作面的避水路线以及突水的应急响应机制，要切实贯彻实施：在过陷落柱的时间段内，煤矿防治水的工作小组人员一定要保障所有班次工作者的现场跟班；把排水专用电话在回风巷的一系列排水点上进行安装，以及确保其可以顺利地投入应用；对工作面进行回采的情况下，需要观察陷落柱的淋水、底板和顶板的出水等实际情况，在煤岩壁出现挂汗、空气变冷、挂红、发生雾气、顶板来压、裂隙水色发浑等的时候，务必停止运行，及时地报告给调度室；在一刹那工作面水量增大的时候，出水点的工作者务必向排水区域的工作人员下通知，要求他们做好排水的一系列准备工作，且向调度室汇报工作面涌水的变化情况；在涌水量大于最大排水量的时候，及时地向调度室汇报。

（4）煤质的管理技术。在回风巷安装煤矸分流系统，借助分运分装的策略有序进行，不允许矸石混进煤中，以及保障原煤质量；对采高实施有效控制，进而大大地减少出矸量，在回采的时候，注重严格地控制顶板，防止冒顶情况的发生；在对工作面实施爆破后，及时性地对超前架进行移动，禁止顶板矸石的脱落。

（5）相关的管理技术。技术工作人员根据陷落柱场地的揭露，每天都在工作面平面图上对陷落柱的具体分布进行填制，从而对陷落柱的变化情况进行把握；跟班队长出班与进班的情况下，必须将变化的陷落柱情况汇报给值班工作人员；每一班次在回采前，当班的验收工作人员需要在记录本上体现陷落柱的岩层胶结情况、位置等，在完成当班的回采工作后，验收人员再次对陷落柱的变化情况加以记录，在进行升井后，在升井记录本上有效地体现陷落柱的实际情况，以使技术工作者绘制出陷落柱的平面图。

2 综采工作面过陷落柱技术的应用效果

（1）结合实际现状，制定了周密和严谨的防治突水应急策略以及控制顶板策略，这有效地规避了回采工作面阶段出现的顶板事故，从而促使回采的顺利进行。

（2）在过陷落柱之前，认真地探测了工作面当中陷落柱的分布现状，结合探测结果注重应用马丽散加固陷落柱周围煤层的顶板，这有效地保障了回采时间段的安全性。

3 结论

实践证明，综采工作面过陷落柱技术的有效应用，不但使理想的经济效益在综采工作面实现，而且为将来的采掘绕陷落柱以及揭露陷落柱带来了根据与经验，有效地指导了相似煤矿的采煤。

参考文献：

[1]李振华，徐高明，李见波.我国陷落柱突水问题的研究现状与展望[J].中国矿业，2009，18（04）.

[2]尹尚先，武强，王尚旭.北方岩溶陷落柱的充水特征及水文地质模型[J].岩石力学与工程学报，2005，24（01）.

[3]王光泉，刘伟东，余国锋.综放开采高抽巷布置合理位置分析[J]. 煤炭技术，2007，26（10）.

作者简介：张自发（1980-），男，四川南江人，本科，工程师。