天河煤礦采煤工作面泥石流預防措施

劉光福，李文泰，樊清安

（江西煤業(yè) 天河煤礦，江西 吉安343115）

1 概況

天河煤礦位于吉安縣境內，核定生產(chǎn)能力為0.45Mt／a，開采急傾斜厚煤層，采煤方法為水平分層煤皮假頂下行陷落采煤法，采煤工作面采用單體配π型梁進行支護。天河煤礦礦井水文地質類型雖然屬中等，但礦井涌水量日漸遞增，原因是近年來村民濫采濫挖露頭煤和煤矸石，導致天河煤礦礦區(qū)范圍地表及地表防治水工程遭到較大破壞，地表降水大量滲入井下采空區(qū)，造成雨季部分采面極易發(fā)生泥石流，嚴重危脅著礦井安全生產(chǎn)。進入2013年雨季以來，天河煤礦A303采區(qū)曾發(fā)生過多次泥石流事件，但由于采取了有力預防措施，所以未造成工傷（亡）事故。

2 泥石流形成機理分析

煤礦井下泥石流實質上是采空區(qū)破碎松散巖屑、泥巖及煤炭和水組成的混合物。具有關資料分析，煤礦井下泥石流的形成條件與地表流石流形成的條件是類似的。

該煤層頂板有一層泥質頁巖的假頂，遇水容易形成膠結狀的泥巖煤混合物，然而天河煤礦使用的采煤方法又是下行陷落采煤法，因采煤工作面頂板側冒落不夠充分，易形成采空區(qū)并積水，積水一旦受阻，就很容易與泥質頁巖混合形成泥石流，當泥石流遇到大的缺口阻力變小時，就會涌出。泥石流從老塘側涌出后極容易沖倒采面杠子和架棚，壓壞溜子設備甚至造成人員傷亡事故。

3 直接預防措施

1）加大采面支護密度。天河煤礦對采面支護密度曾進行過多次改革，采面架棚或采杠曾從0.6m／架改為0.5 m／架，從0.5m／架改為0.4m／架，最后確定采面工作面控制在0.3m／架，但對于有水害或泥石流隱患的采煤工作面杠距必須控制在0.2m以下。

2）加固采面支護。采煤工作面由于受采動影響，很容易造成采面支架扭曲變形甚至倒棚，所以很有必要在老塘側用鉸接梁榴樹加固，且每根鉸接梁頂子用鐵鏈鎖好；同時大墻側也要用π型榴木并打好撐筒木，使整個采面支架成為一個龐大的整體。壓力特別大的地點還要在采面進行榴中樹，以增強其抗壓能力。

3）加強現(xiàn)場觀察監(jiān)測，謹慎操作。采面采杠移中頂或拖π型梁時，必須設專職觀察員在現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時發(fā)出警報；移中頂時，應用備用頂子提前架設3根單體中頂，每根中頂之間架好護梁，逐根回收老塘3根頂子，再沿采杠方向補3根中頂；在第六架杠子的中頂與老塘頂子之間補打2根“關門”頂，同時用板皮、竹簾網(wǎng)背實，以防老塘空大而沖煤、水。

4）從泥石流機理著手優(yōu)化巷道布置，提前泄水解壓，放實老塘，縮小水、泥積存空間。采面泥石流其實質就是膠質狀泥巖煤和水在一定空間所形成的混合物，所以放實老塘，縮小采空區(qū)空間也就使其滋生場所縮小了；在采煤工作面的頂?shù)醉槻勖扛?0～15m補掘一泄水眼，使采面積水提前泄放，并可使采面膠質狀泥巖煤與水提前分離。

4 預防措施中需要說明的其它問題

1）思想上高度重視，樹立事故可防可控理念，堅決防止思想麻痹或松懈。天河煤礦采面涌水受季節(jié)變化較大，經(jīng)常會出現(xiàn)泥石流事件，作業(yè)者和管理者都要高度重視，嚴格執(zhí)行措施，要堅決杜絕思想麻痹或松懈現(xiàn)象。

2）每小班進班后，必須對兩道出口單體重新注液，增加初撐力；采面在采杠前必須先將兩道巷門口過高大，巷門口管線懸掛整齊，兩道20m范圍用單體鉸接梁榴樹加固，確保兩道出口安全暢通。

3）采面采杠子嚴禁與放頂煤同時作業(yè)，采面棚頂、大墻、老塘三面都要采用板皮、竹簾網(wǎng)背幫護好頂。

4）嚴格采杠工程質量，單體支架架設要平、直、對山。如果因采面來壓，單體出現(xiàn)歪斜，應逐架先打好臨時支護護好頂再卸壓，并將單體扶正，支護好后才能繼續(xù)作業(yè)。

5）過巷門時，要先用木料套棚護頂，兩幫用單體護幫后，再撤卸金支，最后移杠。過完巷門后，榴樹必須及時跟上，基本頂及時補齊。

6）回收頂煤應在采面杠子采通后回收，并先加固好回收口子；在回收口子處用3根單體打好中頂，用板皮老木做好臨時擋煤墻，人員應站在中頂及大墻間作業(yè)，用回煤槍回收頂煤；一個口子回收完后應及時用老木、板皮、竹簾網(wǎng)將回煤口子背實，再拿另一個口子回收頂煤。嚴禁同時拿開兩個或兩個以上口子回收頂煤。回收頂煤應先從溜子機尾處開始回收，逐步向機頭回收，嚴禁超前回收頂煤。

7）采面?zhèn)溆脝误w、π型梁應堆放整齊，必須留有暢通的行人空間，嚴禁亂丟亂放，采面作業(yè)工具應整齊地擺放在大墻位置，不要擋住作業(yè)人員的退路，采煤工作面20m范圍之內，嚴禁堆放設備和其他材料，有浮煤、矸必須及時清理干凈，采面及兩道出口暢通無阻，且巷高要不低于1.8 m，以確保采面出現(xiàn)險情時人員能順利安全撤出。

8）非作業(yè)人員嚴禁在采面長時間逗留，以防人員擁擠；所有人員嚴禁睡覺，以防出現(xiàn)險情時人員撤離不便。

9）單體卸壓放液要使用專用卸壓扳手，嚴禁使用手鎬等非專用工具卸壓；回收老塘單體柱時，應用回柱器回收，嚴禁人員用手直接回收老塘頂子。

5 取得的效果

天河煤礦現(xiàn)正在生產(chǎn)的采煤工作面共有8個，其中只有2個沒有水害隱患，其他6個均有水害隱患，而其中又有3個是經(jīng)常發(fā)生泥石流的采煤工作面，它們分別是A304復采區(qū)、A305采區(qū)、A303采區(qū)。自采面采取了泥石流預防措施后，A304復采區(qū)和A305采區(qū)的采煤工作面一年來均未發(fā)生過泥石流事故，A303采區(qū)在2013年雨季期間發(fā)生過多次小股泥石流事故，但沒有一次造成人員傷亡和其他經(jīng)濟損失。實踐證明天河煤礦在采煤工作面所采取的泥石流預防措施得力，效果明顯。

6 結語

天河煤礦對有水患和泥石流隱患的采煤工作面通過密集支護、鉸結梁榴樹、采面老塘側掛防倒鏈及榴中樹等措施后，有效地防止了泥石流事故的發(fā)生，提高了采面作業(yè)的安全性，此方法和經(jīng)驗可供他礦借鑒并推廣應用。