綜采工作面安全快速高效過陷落柱技術(shù)實(shí)踐

司浩浩

（山西晉城煤業(yè)集團(tuán)鳳凰山礦，山西 晉城 048000）

1 工程概況

鳳凰山礦XV3303綜采工作面所采煤層為15號煤。設(shè)計(jì)工作面可采寬度一階段為175.80 m、二階段為102.20（175.80）m，可采長度一階段為258.40m、二階段為887.46 m；工作面平均采高2.25m；工作面煤層傾角為0°～7°，平均2°。工作面煤層無偽頂，直接頂、基本頂為K2石灰?guī)r，單向抗壓強(qiáng)度為80.88 MPa，屬于穩(wěn)定堅(jiān)硬頂板。工作面煤層直接底為泥巖，單向抗壓強(qiáng)度為30.0 MPa；基本底為鋁質(zhì)泥巖，單向抗壓強(qiáng)度為22.71 MPa。XV3303綜采工作面預(yù)計(jì)在回采至距二階段停采線878.9～841.3 m范圍內(nèi)將通過陷落柱X55（預(yù)計(jì)長軸61 m，短軸30 m），工作面方向影響約41 m。

2 過陷落柱技術(shù)措施

2.1 上網(wǎng)護(hù)頂

根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)計(jì)的構(gòu)造范圍，提前1～2 m在構(gòu)造及影響區(qū)域進(jìn)行上網(wǎng)護(hù)頂（工作面接近構(gòu)造區(qū)域，出現(xiàn)煤壁片幫時(shí)在片幫影響區(qū)域上網(wǎng)護(hù)頂），控制好構(gòu)造影響區(qū)及其前后10個(gè)架頂?shù)装逄x幅度，保證與正常頂板及巷道頂?shù)装迤骄忂^渡。

上網(wǎng)要求：（1）先上一茬片網(wǎng)，片網(wǎng)在支架上要壓緊，搭接長度不小于500 mm，下垂不小于500 mm，片網(wǎng)只上一趟。（2）上完片網(wǎng)后，鋪設(shè)單層金屬網(wǎng)，要求第1茬網(wǎng)的長邊與片網(wǎng)搭接長度不小于500 mm，搭接處平行于工作面方向聯(lián)雙排，排距為300～500 mm，每米4道；以后各茬網(wǎng)與網(wǎng)長短邊（長邊平行于工作面，短邊垂直于工作面）均對接，聯(lián)單排，每米不小于8道，扭結(jié)圈數(shù)不小于3圈，相鄰兩茬網(wǎng)的短邊對接處要錯(cuò)開1 m以上。（3）上網(wǎng)范圍為構(gòu)造及其影響區(qū)并分別向兩側(cè)延伸至正常頂板，兩側(cè)均不少于3個(gè)架，構(gòu)造向工作面兩端延伸時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充片網(wǎng)及頂網(wǎng)。

2.2 破碎頂板處理

頂板破碎塌矸時(shí)要及時(shí)拉超前架，頂板塌矸較嚴(yán)重時(shí)，及時(shí)在網(wǎng)下上走向或平行板梁，板梁長度2.0～2.8 m；頂板塌矸嚴(yán)重造成連續(xù)3個(gè)架以上不接頂時(shí)，進(jìn)行逐架勾頂作業(yè)，勾頂選用板梁長度1.5～4.0m。

2.3 硬矸震動(dòng)爆破

工作面局部矸石較硬或根據(jù)需要進(jìn)行破頂破底時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場矸石厚度及范圍施工單排、三花眼或五花眼，炮眼間距750 mm，排距500 mm，眼深1500 mm，頂（底）眼分別與水平方向向上（下）呈15～20o夾角，中間眼垂直煤壁，每次最多聯(lián)放50個(gè)眼，每眼裝藥量3～5卷，連線方式為串聯(lián)。

3 施工作業(yè)方法及工藝

3.1 上片網(wǎng)方法

先將片網(wǎng)短邊固定到2800×200×50 mm的木板中間卷1圈，并用1～2個(gè)鈀釘固定，機(jī)組割煤后，先將雙號架降下拉過，再將木板平行于工作面放在降下的支架前梁上（木板居中放置并保證與兩側(cè)支架搭接不小于500 mm，且不得影響鄰架拉架），然后升緊該架并將前一架拉過升緊，按順序依次進(jìn)行。

3.2 上金屬網(wǎng)方法

采用追機(jī)聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行，聯(lián)網(wǎng)距離機(jī)組滾筒不小于10個(gè)架，且避開拉架推溜區(qū)域，并設(shè)專人觀察頂幫及溜子運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停止聯(lián)網(wǎng)撤至安全地點(diǎn)。聯(lián)網(wǎng)人員嚴(yán)禁將身體重心趴在網(wǎng)上，聯(lián)網(wǎng)不易過長，不得影響行人，聯(lián)好網(wǎng)后用自制網(wǎng)鉤將網(wǎng)掛在支架頂梁下，以便機(jī)組通行，影響拉架時(shí)再將網(wǎng)依次解下。

3.3 勾頂施工工藝

施工工藝：安全檢查→敲幫問頂→降架→（剪網(wǎng)）安全檢查→鋪設(shè)垂直支架頂梁板梁（長度現(xiàn)場選取）→打木垛勾頂→與巷道頂板接實(shí)→升緊支架，如此逐架進(jìn)行勾頂。

勾頂作業(yè)時(shí)，由班長統(tǒng)一指揮，勾頂前使用長柄工具認(rèn)真全面地對作業(yè)區(qū)域進(jìn)行敲幫問頂，將頂幫的活矸、片幫煤找凈，并在支架頂梁上架走向板梁；勾頂后保證煤壁頂緊、接頂嚴(yán)密，勾好頂后將金屬網(wǎng)綁至木垛最下層板梁上，隨回采推進(jìn)將網(wǎng)接長，并將勾頂區(qū)的網(wǎng)與兩側(cè)金屬網(wǎng)聯(lián)成整體。

3.4 震動(dòng)爆破的施工工藝

施工工藝：機(jī)組割至距爆破區(qū)域15 m時(shí)停機(jī)，閉鎖工溜并停電→安全檢查（保護(hù)設(shè)備）→維護(hù)頂幫→打眼→裝藥→聯(lián)線→爆破→安全檢查→機(jī)組掃矸通過（安全檢查貫穿全過程）。

打眼時(shí)要隨時(shí)觀察頂板、煤壁的變化并保證退路暢通，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停止作業(yè)，進(jìn)行處理，處理完畢確認(rèn)安全后方可繼續(xù)作業(yè)，同時(shí)將作業(yè)區(qū)域前后10 m范圍內(nèi)支架閥組閉鎖并設(shè)專人看管，嚴(yán)禁無關(guān)人員擅自操作，確需操作支架時(shí)，應(yīng)待煤壁側(cè)作業(yè)全部撤至安全地點(diǎn)后方可操作，以免頂板掉矸傷人。

4 實(shí)施效果

回采過程中，2月9日夜班，XV3205巷回采至距離停采線878 m時(shí)，1#～13#架揭露X55陷落柱，并逐漸向機(jī)尾方向延伸，最大時(shí)1#～29#架為全矸，影響范圍最大至34#架，最終于2月22日午班結(jié)束時(shí)，構(gòu)造全部結(jié)束，累計(jì)影響41 m，除春節(jié)放假外，實(shí)際生產(chǎn)10 d，平均每天推進(jìn)4.1 m。現(xiàn)場施工期間，嚴(yán)格按照安全措施要求施工，根據(jù)陷落柱及其變化情況，及時(shí)對構(gòu)造及其影響范圍內(nèi)頂板進(jìn)行上網(wǎng)維護(hù)；并根據(jù)頂?shù)装迤鸱闆r，機(jī)組司機(jī)及時(shí)調(diào)整嚴(yán)格控制好采高，保證構(gòu)造區(qū)域及其兩側(cè)頂?shù)装迤骄忂^渡；局部矸石較硬時(shí)，采取打眼放炮的方式通過，利用檢修班給生產(chǎn)班提前施工炮眼，有效減少生產(chǎn)班施工炮眼對工作面回采進(jìn)度的影響，實(shí)現(xiàn)了工作面安全快速高效過陷落柱。