綜采工作面安全快速高效過陷落柱技術實踐

司浩浩

（山西晉城煤業集團鳳凰山礦，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。設計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石灰巖，單向抗壓強度為80.88 MPa，屬于穩定堅硬頂板。工作面煤層直接底為泥巖，單向抗壓強度為30.0 MPa；基本底為鋁質泥巖，單向抗壓強度為22.71 MPa。XV3303綜采工作面預計在回采至距二階段停采線878.9～841.3 m范圍內將通過陷落柱X55（預計長軸61 m，短軸30 m），工作面方向影響約41 m。

2 過陷落柱技術措施

2.1 上網護頂

根據地質資料預計的構造范圍，提前1～2 m在構造及影響區域進行上網護頂（工作面接近構造區域，出現煤壁片幫時在片幫影響區域上網護頂），控制好構造影響區及其前后10個架頂底板抬剎幅度，保證與正常頂板及巷道頂底板平緩過渡。

上網要求：（1）先上一茬片網，片網在支架上要壓緊，搭接長度不小于500 mm，下垂不小于500 mm，片網只上一趟。（2）上完片網后，鋪設單層金屬網，要求第1茬網的長邊與片網搭接長度不小于500 mm，搭接處平行于工作面方向聯雙排，排距為300～500 mm，每米4道；以后各茬網與網長短邊（長邊平行于工作面，短邊垂直于工作面）均對接，聯單排，每米不小于8道，扭結圈數不小于3圈，相鄰兩茬網的短邊對接處要錯開1 m以上。（3）上網范圍為構造及其影響區并分別向兩側延伸至正常頂板，兩側均不少于3個架，構造向工作面兩端延伸時應及時補充片網及頂網。

2.2 破碎頂板處理

頂板破碎塌矸時要及時拉超前架，頂板塌矸較嚴重時，及時在網下上走向或平行板梁，板梁長度2.0～2.8 m；頂板塌矸嚴重造成連續3個架以上不接頂時，進行逐架勾頂作業，勾頂選用板梁長度1.5～4.0m。

2.3 硬矸震動爆破

工作面局部矸石較硬或根據需要進行破頂破底時，根據現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，每次最多聯放50個眼，每眼裝藥量3～5卷，連線方式為串聯。

3 施工作業方法及工藝

3.1 上片網方法

先將片網短邊固定到2800×200×50 mm的木板中間卷1圈，并用1～2個鈀釘固定，機組割煤后，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，按順序依次進行。

3.2 上金屬網方法

采用追機聯網方式進行，聯網距離機組滾筒不小于10個架，且避開拉架推溜區域，并設專人觀察頂幫及溜子運行情況，發現異常及時停止聯網撤至安全地點。聯網人員嚴禁將身體重心趴在網上，聯網不易過長，不得影響行人，聯好網后用自制網鉤將網掛在支架頂梁下，以便機組通行，影響拉架時再將網依次解下。

3.3 勾頂施工工藝

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

勾頂作業時，由班長統一指揮，勾頂前使用長柄工具認真全面地對作業區域進行敲幫問頂，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、接頂嚴密，勾好頂后將金屬網綁至木垛最下層板梁上，隨回采推進將網接長，并將勾頂區的網與兩側金屬網聯成整體。

3.4 震動爆破的施工工藝

施工工藝：機組割至距爆破區域15 m時停機，閉鎖工溜并停電→安全檢查（保護設備）→維護頂幫→打眼→裝藥→聯線→爆破→安全檢查→機組掃矸通過（安全檢查貫穿全過程）。

打眼時要隨時觀察頂板、煤壁的變化并保證退路暢通，發現異常及時停止作業，進行處理，處理完畢確認安全后方可繼續作業，同時將作業區域前后10 m范圍內支架閥組閉鎖并設專人看管，嚴禁無關人員擅自操作，確需操作支架時，應待煤壁側作業全部撤至安全地點后方可操作，以免頂板掉矸傷人。

4 實施效果

回采過程中，2月9日夜班，XV3205巷回采至距離停采線878 m時，1#～13#架揭露X55陷落柱，并逐漸向機尾方向延伸，最大時1#～29#架為全矸，影響范圍最大至34#架，最終于2月22日午班結束時，構造全部結束，累計影響41 m，除春節放假外，實際生產10 d，平均每天推進4.1 m。現場施工期間，嚴格按照安全措施要求施工，根據陷落柱及其變化情況，及時對構造及其影響范圍內頂板進行上網維護；并根據頂底板起伏情況，機組司機及時調整嚴格控制好采高，保證構造區域及其兩側頂底板平緩過渡；局部矸石較硬時，采取打眼放炮的方式通過，利用檢修班給生產班提前施工炮眼，有效減少生產班施工炮眼對工作面回采進度的影響，實現了工作面安全快速高效過陷落柱。