当代化工研究
Modem Chemical Research
40技术应用与研究2019・09综采工作面安全快速高效过陷落 柱技术实践分析
电梯试验塔*索增山
(汾西矿业集团双柳煤矿山西033300)
摘耍：以某矿为例，针对综采工作面安全快速高效过陷落柱技术进行详细分析，希望文中内容对相关工作人员能够有所帮助.
关键词：综采工作面；陷落柱；安全作业；上网护顶
中图分类号：T文献标识码：A
木门制作Practical Analysis of Safe,Fast and Efficient Traversing Column
in Comprehensive Mining Face
Suo Zengshan
(Fenxi Mining Group Shuangliu Coal Mine,Shanxi,033300)
Abstract:Taking a mine as an example,this p aper analyzes the s afety,speed a nd e fficiency ofthe traversing column technology ofthe comprehensive miningjace in detail,hoping that the content of t he article can be helpful to the relevant staff.
Key words：comprehensive mining f ace trap column safe operation^internet top
某矿工作面煤层没有极易垮落的较薄岩层，煤层上面的直接顶和基本顶的岩层说是K2石灰岩，单向的抗压强度是80.88兆帕；顶板不仅稳定而且坚硬。工作面煤层直接底是泥岩，单向的抗压强度是30.0兆帕；基本底是铝质泥岩，单向的抗压强度是22.71兆帕。
1.陷落柱的基本介绍
金丝雀定位
岩溶一般广泛地分布在石灰岩地层中，是地下水长期流动溶解而发育形成的。石灰岩中的溶洞越来越成熟。通过地下水的不断溶解得以不断发育，洞穴将越来越大。地质构造力发生变化或者在覆岩重力的作用下，一些溶洞会发生裂隙和崩塌。在这种情况下，覆盖在矿系统顶部的地层将开始坍塌。塌陷呈现圆形或非圆形不规则的椭圆形圆柱体石柱，即为“陷落柱”。 陷落柱的岩石往往棱角分明，为不规则的形状，排列也比较随意、不够规范，陷落柱的发育对粘土充填有一定的粘结作用。比如，通过观察某一层位的沉陷柱中的岩块所具备的特征，可以明确，它们源自于同一个地层或者同一个矿层。
陷落柱与围岩的接触界面呈不规则形状，但是界线比较分明。整个接触面角度由大而小，角度通常介于55度至87度之间，最为常见的是76度。接触带内的矿层、顶底板也在正常范围内。当陷落柱到5米左右的时候，地层裂隙逐渐发育扩大，使得矿层内部纹路呈现出碎裂的状态。处于这种情况下，可以看到临近地表有下沉的迹象，断层和柱体的整体走向呈现出相切的状态。在沉降带边缘地带，部分柱体比较干燥。
陷落柱的中心轴与地层的中心轴雷同，都是处于垂直的状态。倾斜地层中的陷落柱出现明显的偏斜，其他地层中水平投影的陷落柱范围则没有出现完全重叠的现象。
2.陷落柱的特征
(1)陷落区的形状通常为椭圆形的陷落盆地或者扁圆形的陷落盆地。外围的岩层产状不仅正常而且具有连续性。在盆地中为各种碎块填充，这些碎块包括不同地层的岩煤，堆积不够规则。
(2)陷落柱通常为椎形，整体造型随意、不具有规则性。但通常往往是上面小，下面大。一些地方也会
呈现出类似圆柱的形状，上面和下面都是一样的。在水平切面上多会呈现出椭圆形或者扁圆形，直径也各有不同。
(3)陷落柱与围岩的接触界面明显，侧面为锯齿状，不规则。接触面的角度通常上面大、下面小，一般介于50度至85度之间，较为常见的是75度，所接触界面的围岩产状为基本正常。接触带的煤层以及顶底板不会有牵连的现象，在接近陷落柱大约3米至5米之间的时候，岩层裂隙开始发育，加上煤层本身比较破碎，小正断层出现，从断层的走向上来看，倾向柱体且与柱体之间相切。
3.地质构造与合茬之前需要做好的准备工作
节能为了防止存在丢矿的问题，就要在快速合茬前对陷落柱的适用范围确定下来。在勘探和开挖的时候，对陷落柱前进方向的外部范围确定下来，同时确定整个工作面的适用范围，以沿着皮带槽从坍塌柱暴露处进行钻孔施工。 在具体的工作面地质条件下，通常工作面地质构造比较复杂，导致开挖存在一定的困难。轨道槽在短时间内会有陷落柱结构暴露出来，皮带顺槽可在一定程度上将陷落柱的整体结构揭露出来。工作面在推进塌方柱的过程中，还可以提前对辅助槽和接触道展开施工，采矿的工作量就会相应地有所减少，有利于节省成本给企业带来更高的经济效益。
工作面采用SGZ750/350型刮板输送机，其滑动头和滑动尾是一个特殊的部分。完成所有的条件之后，采矿机可以运行到坍塌柱下的正常采掘段，其他多余的电缆可以收回，这将导致刮板输送机开始解体，正常的溜槽也可以运行。一般取四段，斜槽段四段特殊地段运至陷落柱下采区留茬封闭。
在将工作面推入其他辅助槽之前，运输设备将预先铺设在辅助槽的内部，并且应准确计算辅助槽的间距，以便进行
当代化工研究41
Modern Chemical ReseuTch 2019•09技术应用与研究
撤面造条件的工作。当工作面长度与辅助槽处于同一个界限范围内，另一个正常工作面将会延长，甚至会超过3.2米， 这样，就可以确保掩护架顺利完成，保证施工安全。
4.过陷柱采用的安全技术
⑴上网护顶
依据工程的具体情况，提前1米至2米之间，在构造及受影响区域采用网顶防护措施。工作面与结构区域非常接近，
有煤壁片帮出现的时候，上网护顶可以在片帮影响区域进行。控制好构造影响区域，前面和后面工10个架顶底板，抬刹幅度不能超过50毫米，确保与正常顶板正常过度，与巷道顶底板的过渡也更加平缓。
图1上网护顶措施
上网需要遵循的标准：
其一，将一茬片网片上好，并在支架上压紧。要求搭接的长度超过500毫米，下垂也要超过500毫米。
其二，将单层金属网铺设在上面，要求第1茬网的长边和片网搭接的长度都要超过500毫米，所搭接的位置与工作面的方向平行，联接为双排，排距介于300毫米至500毫米之间，每米4道；此后，各茬网都要链接到网长短边上，长边与工作面平行，短边与工作面之间垂直，联单排，每米都要超过8道，扭结圈数要超过3圈，相邻两茬网的短边与对接处之间要错开一些，错开的幅度超过1米。
其三，在构造和影响区域上网，并且分别向两侧延伸，
达到顶板位置，两侧都要超过3个架。当构造延伸到工作面的两端的时候，都要将片网和顶网填补充足。
⑵破碎顶板处理
如果存在顶板破碎塌肝的时候，要及时拉超前架。如果 顶板已经产生塌肝较严重时，及时在网下上走向或者平行板梁，板梁的长度介于2.0米至2.8米之间。如果顶板的塌肝非常严重，已经导致连续超过3个架不接顶的时候，就要逐架进行勾顶作业。勾顶选用的板梁，长度要介于1.5米至4.0米之间。
⑶硬秆震动爆破
工作面上进行破顶破底的时候，如果局部砰石相对比较硬一些，就需要根据局部肝石的实际硬度和位置进行硬肝震动爆破。在具体的实施中，要考虑到现场肝石厚度以及施工的范围，可以选择单排眼、三花眼或五花眼，炮眼之间的距离为750毫米，排距界定在500毫米，眼深大约为1500毫米，
顶眼或者底眼要与水平方向上或者水平向下之间的夹角为15度至20度之间，中间眼要与煤壁之间保持垂直状态，每次的炮眼最多联放50个，每眼的装药量为3卷至5卷，采用串联的连线方式。
5.施工作业方法及工艺
⑴上片网方法
机组割煤后，将双号架降下拉过，之后将木板平行于工作面放在支架前梁上。处于木板的中间位置，与两侧支架之间的连接要超过500毫米，不会对邻架拉架产生不良影响。之后将这个架升紧，将前一架拉过升紧，依次进行。
⑵上金属网方法
联网与机组滚筒之间的距离超过10个架，由专人管理，发现有异常状况的时候，要停止联网。联网不可以太长，不能对环境造成影响。在支架顶梁下使用网钩挂网，确保机组顺利通行。
⑶勾顶施工工艺
实验室自动清洗机
勾顶施工中，将顶帮的活肝、片帮煤净，将走向板梁架在支架顶梁上。勾好顶之后，将金属网在木垛最下层的板梁上绑好，拉长网，使得勾顶区的网连接到两侧金属网上，形成一个整体。
⑷震动爆破的施工工艺
在打眼的过程中，对顶板的具体情况要做好细心观察，及时了解煤壁的变化，确保退路不受阻，如果有异常发生，就要立即停止作业，采取有效的措施处理。在作业区域前后的10米范围内闭锁支架阀组，还要安排专人管理，保证施工安全。
图2震动爆破打眼施工风湿油
6.结束语
现场施工的过程中，要从陷落柱的变化情况出发做好构造及上网维护工作。了解顶底板的起伏情况，专业人员对采高要严格控制，确保构造区域和两侧顶底板的过渡平缓，确保具体作业的顺利进行，保证工程的效率。
【参考文献】
[1]宋亚亚，王辉.综采工作面底板物探异常区检验孔施工设计及效果评价[J/0L]，能源与环保,2018(12):103-107.
[2]韩超，黄辉，朱栋栋，张豪.综采工作面收尾技术研究与应用[J].能源与环保，2018,40(10):198-202+206.
【作者简介】
索增山(1978-)，男，汾西矿业集团双柳煤矿；研究方向:
煤矿安全技术生产研究.
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