综放工作面过陷落柱安全回采措施研究

樊江鹏

（山西煤炭运销集团晋城有限公司，山西 晋城 048000）

陷落柱是煤矿开采中较为常见的地质构造之一，其对井下开采活动影响巨大。山西煤炭运销集团野川煤业3102综放工作面在回采工作面掘进阶段遇到陷落柱X3，本文根据该矿实际地质情况，确定其综放面过陷落柱的安全回采措施。

1 概况

山西煤炭运销集团野川煤业位于高平市野川镇一带，生产能力为90万t/a， 3102工作面开采3号煤，煤层平均厚度为5.36m，平均倾角为4°，采用综放采煤法。3102综放工作面在回风顺槽掘进到654.5m处揭露了陷落柱X3。根据3102回风顺槽的钻探结果，预计该陷落柱长轴46m，短轴27m，陷落柱呈椭圆形。经井上下对照，陷落柱地表无明显出露，无积水水源。经探水队钻探及巷道实际揭露，该陷落柱不导水，岩性以泥岩为主，参杂10～50cm不等的粗砂岩块，胶结情况良好，无瓦斯异常涌出现象。由于该陷落柱为泥岩成分，岩性较软，本次过陷落柱采用施工方法为采煤机直接切割过陷落柱，无需采取松动爆破措施。

2 预防冒顶安全技术措施

（1）过X3陷落柱期间，控制采高在2.5～2.6m之间，端面距≤300mm，加强煤壁和顶板管理，防止片帮、顶板冒落。

（2）工作面顶板有冒落征兆时，应及时使用支架对顶、帮进行支护。

（3）过X3陷落柱期间，顶板破碎区域移架时应采取带压移架的方法，同时操作降柱及移架手把，当支架擦顶前移时停止降柱，使破碎矸石滑向采空区，移架到规定步距后停止移架，并立即升架。

（4）液压支架应严格按照要求操作，液压支架各支架需进行严格检查。

（5）在正常生产过程中，支架工要调节前后端头过渡架与中间架的间隙，确保支架的严密，防止岩石从缝隙中漏入工作面。

（6）煤壁片帮宽度超过1m时，要及时超前移架管理。严重时，必须在支架前梁上板梁加设金属网，严防冒顶事故。

（7）如顶板煤壁破碎不易割煤时，用单体柱配合木板、金属网进行背帮，待机组通过后，再移前溜。

（8）顶板破碎严重时采用单体柱配合带压移架，单体柱一头支设在相邻支架内，一头支设在支架前梁下，单体液压支柱打设牢固、升紧，拴牢防倒绳，人员撤离至5m以外，防止单体液压支柱崩倒伤人。然后稍降立柱开始移架，同时给单体柱供液,支架前移到位后升柱，同时落下单体柱。操作时必须三人配合作业，设专人观察顶板及周围安全情况，移架时严禁行人。

（9）煤壁端面距超过2m时，采用单体液压支柱配合2.4mπ型梁支护，走向布置，一梁三柱，柱距为800mm，底板为软岩时必须穿“鞋”，并拴齐拴牢防倒绳。

（10）机组扫矸作业时，牵引速度控制在1m/min以内，顶板破碎片帮时，要割一架支护一架，严禁空顶作业。

（11）工作面液压支架及液压系统必须加强排查，发现问题必须及时处理，保证支架部件无损坏，液压系统无跑、冒、漏、窜等现象，两巷端头及超前内无断梁少柱和自卸支柱，支架必须接顶严密，严防漏顶、片帮。

3 处理漏顶的安全技术措施

（1）工作面发生漏顶后，要采用追机拉架，移架要做到少降、快拉、快升。

（2）工作面发生片帮等现象时，须先控制好顶板，再继续回采，且应及时利用超前架支撑顶板，并采用护帮板固支帮部。

（3）进入煤帮附近作业注意事项：

① 作业前将采煤机停在安全地点并停机、停电、停水，并闭锁工作面刮板输送机。

② 在顶帮稳定、顶板无破碎矸块掉落时，用长柄工具将活煤、活矸清除掉，再进入煤帮作业。待顶板稳定后，人员方可进入刮板输送机进行切顶作业。

③ 进入煤帮附近进行作业时，由跟班队干统一指挥，安全员现场把关，班长合理分配任务，同时班长还必须指定一名有经验的老工人观察，作业前要清理维护好退路。

④ 进行该区段作业前要准备好各种工具和材料，力争在最短的时间内完成作业。

⑤ 进行该区段作业时，严禁大声喧哗，所有作业人员必须时刻注意顶板动态（听和看），发现不安全因素，必须及时撤至安全地点。

⑥ 进行处理冒顶作业时，严禁多人多处同时作业。

（4）若护帮板和煤帮间有大块矸时，要先在护帮板下倾斜支设一根单体柱补强，然后采取边放大矸边打护帮板的办法将煤帮的大块矸全部放下，之后要及时将护帮板伸平并在护帮板下打设单体柱。

（5）工作面过冒顶区段时，采高控制在2.6m以下，支架拉过后，支架顶梁要保持水平，使支架处于最佳的受力状况，支架升平后，要及时把本架进液截止阀关掉，防止支架自动供液系统工作将支架顶梁翘起。

（6）冒落区打单体支柱，供液时须远距离操控，工作人员全部保持在5m以外范围，再缓慢进行供液。

（7）割煤过程中，除操作人员外，其他人员应远离两滚筒前后5架范围内。

（8）在割煤过程中，若顶板冒落大块矸时，采用风镐、大锤破大矸，工作面要提前接好风管，破大矸时，所有人员要避开大锤可能波及范围。

（9）煤帮附近严禁多处多人同时作业。

（10）当需启动采煤机、刮板输送机时，须通知煤帮附近人员全部撤离。确认人员全部撤出刮板输送机后，方可下令开机。

4 机电设备管理防护安全技术措施

（1）过陷落柱期间，必须加强机电设备的检修工作，备齐易损零部件，每班都要认真检查两滚筒的截齿情况，滚筒截齿损坏或丢失的及时更换，确保机电设备的正常运转，减少机电事故的发生。

（2）过陷落柱期间，要加强设备管理，严禁超负荷运转。三机有损坏、丢失的刮板、E型螺栓要及时补充；乳化液泵应连续运转，以防止停泵支架自降，且泵站压力必须达到30MPa。

（3）过陷落柱时，必须确保采煤机内外喷雾畅通，机组司机做到班班检查。

5 结论

3102综放工作面通过制定过X3陷落柱期间工作面预防冒顶安全技术措施、工作面处理漏顶安全技术措施和机电设备管理防护安全技术措施，顺利通过了陷落柱区段，避免了工作面搬家调面的工时影响和煤炭资源的浪费，取得了良好效果，对相同地质条件及地质问题的矿井具有借鉴意义。