煤矿掘进工作面过陷落柱主要施工技术探析

曹耀华

摘 要：为促进掘进工作面安全顺利的通过陷落柱，本文介绍了掘进工作面过陷落柱的主要施工技术，分析了其主要支护技术及回采技术，研究了其具体施工方法及主要安全措施，以期对掘进工作面安全顺利的通过陷落柱有所助益。

关键词：掘进工作面;陷落柱;施工技术;安全措施

陷落柱存在于地质岩层中，与四周煤层相互混合，极大提高了煤炭的开采难度。由于陷落柱的存在，煤层的回采难度极大提升。在实际生产中应当运用陷落柱技术，促使掘进组在陷落柱的另外一端进行开采，为生产提供有效的技术支持，提高生产的效率，降低生产的成本，同时为企业产量的提升提供技术支持。

1 掘进工作面过陷落柱施工技术

1.1 掘进工作面过陷落柱

在开采的过程中，工作面时常会产生陷落柱。陷落柱的形成主要是由于地下水连续溶蚀岩层，地表上方岩石出现坍塌所致。它的产生极大地破坏了掘进工作面的煤层，阻断了煤层，增加了开采的难度，并且煤炭的回收率不断降低。通常来讲，陷落柱的形状大多为不规则状，呈现为上小下大，其剖面呈现为卵形。在开采的过程中，器械应当穿过陷落柱才可以到达另一端煤层进行开采。

1.2 掘进工作面过陷落柱施工技术

在开采过程中，掘进工作面过陷落柱是最普遍的生产问题。大部分陷落柱中，其岩石硬度都过大，并且边角较为尖锐，运用机械来打通陷落柱具有较大的难度。在实际生产的过程中，掘进工作面要迅速穿過陷落柱的关键在于陷落柱周围巷道支护技术所具有的可操性是否与实际生产相满足。

2 掘进工作面过陷落柱施工中的支护技术及回采技术现状

在掘进工作面迅速通过陷落柱的施工过程中所运用到的支护技术主要有两类，分别为工字钢棚与锚网，这两类技术相结合运用在过陷落柱的施工中有着广泛的应用。

2.1 锚网支护技术

在掘进工作面穿过陷落柱的施工中，通常使用锚网来对陷落柱周围的顶板进行支护。在对支护进行搭建之前，应当交由专业团队在已完成支护的地点对巷道顶板加以确认，在确认无隐患之后，方可进行施工。

在锚网支护的实际施工中，其顺序为先上方后两边，即应当明确顶板锚网安装结束之后，才可以在对巷道两侧的锚网进行安装，这样才可以确保施工的安全性。严格依照相应的标准要求来进行施工，对一些锚杆进行打孔时必须确保其深度达到要求，锚杆的固力、预紧力矩等均要达到标准及以上。

2.2 工字钢棚支护技术

在锚网支护搭建结束后，方可搭建工字钢棚支护。通常采用11号工字钢为材料来建筑陷落柱周围的顶板。工字钢棚的搭建工作应当严格遵照相关要求来进行。

工字钢棚支护技术的具体施工流程为：a）在创建钢棚之前，应当对巷道底板加以处理，促使其平整度及宽度达到标准要求，这样才可以实现相应的施工要求;b）明确工字钢棚的柱窝位置，并进行清理，开展好预处理工作;c）在搭建工字钢棚的时候，应当严格依据规范要求来进行，避免出现安全事故;d）在搭建完成初期，对工字钢棚加以固定，同时加设防倒器;e）在高顶及高帮部位进行绞顶工作，并浇筑混凝土，以确保工字钢棚具备较强的稳定性;f）开展检验工作，并及时打扫现场。

2.3 回采技术

在掘进工作面穿过陷落柱的施工阶段，回采技术有着广泛地运用。通过对该技术进行充分地运用，可以极大提升生产的安全性，并降低生产的成本。该技术主要包含了地压的管理、出矿及落矿，该工艺的应用范围主要为采煤工作，但在掘进工作面穿过陷落柱的工作中应当充分运用回采技术，以提升生产的效率及降低生产的成本。

3 掘进工作面过陷落柱的具体施工方法

掘进工作面穿过陷落柱的施工中所采取的支护技术不同，其施工的流程也存在一定的变化，但整体一致。如将工字钢棚与锚网两种技术结合使用，在施工过程中应当严格依照安检、掘进、临时支护、锚网支护、工字钢棚等程序进行。该施工过程中最关键就是搭建巷道支护。完成安检之后，采用综掘机进行工作，每开采一定距离之后，综掘机将退回最初位置，利用钢板在掘进部位搭建临时支护，确保其安全之后，方可进入之后的施工环节。

掘进工作面穿过陷落柱及衍生断层带的期间，巷道顶板极易出现破碎现象，形成安全隐患，因此在该期间可以通过将马丽散注入巷道顶板内来进行加固处理，之后再运用联合钢带来进行破碎顶板的维护工作。该方法主要是在顶板上设置注浆孔，该孔的设置应当根据巷道的实际状况及顶板的破碎状况来进行分析。在设置注浆孔之后，应当根据施工规范来进行注浆，加固破碎顶板。

由于陷落柱所具有的特殊地质因素，穿过陷落柱期间应当对采煤工艺加以调整，对综掘机的开采速度加以控制。通常来讲，工作面的超期支护应当维持大约30m的距离，但是穿过陷落柱及衍生断层带的过程中其距离应当维持50m，强化支护的密度及强度，以促使工作效率得以提升。

4 煤巷掘进工作面过陷落柱施工中的安全措施

掘进工作面穿过陷落柱具有较大的危险性，因此在施工中必须严格遵照相关的规范要求。a）在施工的过程中会产生大量的粉尘、释放出瓦斯，这些都将导致安全隐患的产生。因此在巷道顶部应当配置有效的仪器来检测瓦斯、粉尘等物质，每间隔一段时间进行一次读取，当粉尘及瓦斯的浓度大于规定值的时候应当及时处理，排除隐患;b）掘进工作面穿过陷落柱的过程中，开展好前期的临时支护，禁止开展无支护的操作;c）在施工阶段，碰到无法控制及施工不能达到要求的状况，应及时上报，并根据生产的实际状况来制定处理措施，以实现相关要求;d）在建设巷道支护构架的时候应当重视工作人员的安全;e）在切割岩石、搭建支护的时候应当根据施工要求来进行，以避免机械受到损坏及支护质量不达标。

5 结语

陷落柱属于一类十分常见的地质结构，常常会对煤层造成破坏，对煤炭的开采造成了较大的难度。在实际生产过程中，采取较完善的过陷落柱技术可以极大提升煤炭的开采效率，降低巷道的维护成本，促使企业的运营成本不断降低。为了提升巷道生产的效率及安全性、减少生产成本，对工作面穿过陷落柱技术进行研究具有十分重要的作用。因此，有关部门应当积极改善及创新工作面过陷落柱技术，安排相关人员来对其地质状况及赋存条件进行深入的研究，同时极力推广新技术，以增强煤炭的开采效率。

参考文献：

[1]廉海龙.大倾角综采工作面过陷落柱技术[J].当代化工研究，2019（05）：33-35.