煤礦掘進(jìn)工作面過陷落柱主要施工技術(shù)探析

曹耀華

摘?要：為促進(jìn)掘進(jìn)工作面安全順利的通過陷落柱，本文介紹了掘進(jìn)工作面過陷落柱的主要施工技術(shù)，分析了其主要支護(hù)技術(shù)及回采技術(shù)，研究了其具體施工方法及主要安全措施，以期對(duì)掘進(jìn)工作面安全順利的通過陷落柱有所助益。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)工作面;陷落柱;施工技術(shù);安全措施

陷落柱存在于地質(zhì)巖層中，與四周煤層相互混合，極大提高了煤炭的開采難度。由于陷落柱的存在，煤層的回采難度極大提升。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)運(yùn)用陷落柱技術(shù)，促使掘進(jìn)組在陷落柱的另外一端進(jìn)行開采，為生產(chǎn)提供有效的技術(shù)支持，提高生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)的成本，同時(shí)為企業(yè)產(chǎn)量的提升提供技術(shù)支持。

1 掘進(jìn)工作面過陷落柱施工技術(shù)

1.1 掘進(jìn)工作面過陷落柱

在開采的過程中，工作面時(shí)常會(huì)產(chǎn)生陷落柱。陷落柱的形成主要是由于地下水連續(xù)溶蝕巖層，地表上方巖石出現(xiàn)坍塌所致。它的產(chǎn)生極大地破壞了掘進(jìn)工作面的煤層，阻斷了煤層，增加了開采的難度，并且煤炭的回收率不斷降低。通常來講，陷落柱的形狀大多為不規(guī)則狀，呈現(xiàn)為上小下大，其剖面呈現(xiàn)為卵形。在開采的過程中，器械應(yīng)當(dāng)穿過陷落柱才可以到達(dá)另一端煤層進(jìn)行開采。

1.2 掘進(jìn)工作面過陷落柱施工技術(shù)

在開采過程中，掘進(jìn)工作面過陷落柱是最普遍的生產(chǎn)問題。大部分陷落柱中，其巖石硬度都過大，并且邊角較為尖銳，運(yùn)用機(jī)械來打通陷落柱具有較大的難度。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，掘進(jìn)工作面要迅速穿過陷落柱的關(guān)鍵在于陷落柱周圍巷道支護(hù)技術(shù)所具有的可操性是否與實(shí)際生產(chǎn)相滿足。

2 掘進(jìn)工作面過陷落柱施工中的支護(hù)技術(shù)及回采技術(shù)現(xiàn)狀

在掘進(jìn)工作面迅速通過陷落柱的施工過程中所運(yùn)用到的支護(hù)技術(shù)主要有兩類，分別為工字鋼棚與錨網(wǎng)，這兩類技術(shù)相結(jié)合運(yùn)用在過陷落柱的施工中有著廣泛的應(yīng)用。

2.1 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

在掘進(jìn)工作面穿過陷落柱的施工中，通常使用錨網(wǎng)來對(duì)陷落柱周圍的頂板進(jìn)行支護(hù)。在對(duì)支護(hù)進(jìn)行搭建之前，應(yīng)當(dāng)交由專業(yè)團(tuán)隊(duì)在已完成支護(hù)的地點(diǎn)對(duì)巷道頂板加以確認(rèn)，在確認(rèn)無隱患之后，方可進(jìn)行施工。

在錨網(wǎng)支護(hù)的實(shí)際施工中，其順序?yàn)橄壬戏胶髢蛇?，即?yīng)當(dāng)明確頂板錨網(wǎng)安裝結(jié)束之后，才可以在對(duì)巷道兩側(cè)的錨網(wǎng)進(jìn)行安裝，這樣才可以確保施工的安全性。嚴(yán)格依照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行施工，對(duì)一些錨桿進(jìn)行打孔時(shí)必須確保其深度達(dá)到要求，錨桿的固力、預(yù)緊力矩等均要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)及以上。

2.2 工字鋼棚支護(hù)技術(shù)

在錨網(wǎng)支護(hù)搭建結(jié)束后，方可搭建工字鋼棚支護(hù)。通常采用11號(hào)工字鋼為材料來建筑陷落柱周圍的頂板。工字鋼棚的搭建工作應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照相關(guān)要求來進(jìn)行。

工字鋼棚支護(hù)技術(shù)的具體施工流程為：a）在創(chuàng)建鋼棚之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)巷道底板加以處理，促使其平整度及寬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣才可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的施工要求;b）明確工字鋼棚的柱窩位置，并進(jìn)行清理，開展好預(yù)處理工作;c）在搭建工字鋼棚的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求來進(jìn)行，避免出現(xiàn)安全事故;d）在搭建完成初期，對(duì)工字鋼棚加以固定，同時(shí)加設(shè)防倒器;e）在高頂及高幫部位進(jìn)行絞頂工作，并澆筑混凝土，以確保工字鋼棚具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性;f）開展檢驗(yàn)工作，并及時(shí)打掃現(xiàn)場(chǎng)。

2.3 回采技術(shù)

在掘進(jìn)工作面穿過陷落柱的施工階段，回采技術(shù)有著廣泛地運(yùn)用。通過對(duì)該技術(shù)進(jìn)行充分地運(yùn)用，可以極大提升生產(chǎn)的安全性，并降低生產(chǎn)的成本。該技術(shù)主要包含了地壓的管理、出礦及落礦，該工藝的應(yīng)用范圍主要為采煤工作，但在掘進(jìn)工作面穿過陷落柱的工作中應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用回采技術(shù)，以提升生產(chǎn)的效率及降低生產(chǎn)的成本。

3 掘進(jìn)工作面過陷落柱的具體施工方法

掘進(jìn)工作面穿過陷落柱的施工中所采取的支護(hù)技術(shù)不同，其施工的流程也存在一定的變化，但整體一致。如將工字鋼棚與錨網(wǎng)兩種技術(shù)結(jié)合使用，在施工過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照安檢、掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、工字鋼棚等程序進(jìn)行。該施工過程中最關(guān)鍵就是搭建巷道支護(hù)。完成安檢之后，采用綜掘機(jī)進(jìn)行工作，每開采一定距離之后，綜掘機(jī)將退回最初位置，利用鋼板在掘進(jìn)部位搭建臨時(shí)支護(hù)，確保其安全之后，方可進(jìn)入之后的施工環(huán)節(jié)。

掘進(jìn)工作面穿過陷落柱及衍生斷層帶的期間，巷道頂板極易出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，形成安全隱患，因此在該期間可以通過將馬麗散注入巷道頂板內(nèi)來進(jìn)行加固處理，之后再運(yùn)用聯(lián)合鋼帶來進(jìn)行破碎頂板的維護(hù)工作。該方法主要是在頂板上設(shè)置注漿孔，該孔的設(shè)置應(yīng)當(dāng)根據(jù)巷道的實(shí)際狀況及頂板的破碎狀況來進(jìn)行分析。在設(shè)置注漿孔之后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工規(guī)范來進(jìn)行注漿，加固破碎頂板。

由于陷落柱所具有的特殊地質(zhì)因素，穿過陷落柱期間應(yīng)當(dāng)對(duì)采煤工藝加以調(diào)整，對(duì)綜掘機(jī)的開采速度加以控制。通常來講，工作面的超期支護(hù)應(yīng)當(dāng)維持大約30m的距離，但是穿過陷落柱及衍生斷層帶的過程中其距離應(yīng)當(dāng)維持50m，強(qiáng)化支護(hù)的密度及強(qiáng)度，以促使工作效率得以提升。

4 煤巷掘進(jìn)工作面過陷落柱施工中的安全措施

掘進(jìn)工作面穿過陷落柱具有較大的危險(xiǎn)性，因此在施工中必須嚴(yán)格遵照相關(guān)的規(guī)范要求。a）在施工的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵、釋放出瓦斯，這些都將導(dǎo)致安全隱患的產(chǎn)生。因此在巷道頂部應(yīng)當(dāng)配置有效的儀器來檢測(cè)瓦斯、粉塵等物質(zhì)，每間隔一段時(shí)間進(jìn)行一次讀取，當(dāng)粉塵及瓦斯的濃度大于規(guī)定值的時(shí)候應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，排除隱患;b）掘進(jìn)工作面穿過陷落柱的過程中，開展好前期的臨時(shí)支護(hù)，禁止開展無支護(hù)的操作;c）在施工階段，碰到無法控制及施工不能達(dá)到要求的狀況，應(yīng)及時(shí)上報(bào)，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際狀況來制定處理措施，以實(shí)現(xiàn)相關(guān)要求;d）在建設(shè)巷道支護(hù)構(gòu)架的時(shí)候應(yīng)當(dāng)重視工作人員的安全;e）在切割巖石、搭建支護(hù)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工要求來進(jìn)行，以避免機(jī)械受到損壞及支護(hù)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)語

陷落柱屬于一類十分常見的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，常常會(huì)對(duì)煤層造成破壞，對(duì)煤炭的開采造成了較大的難度。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，采取較完善的過陷落柱技術(shù)可以極大提升煤炭的開采效率，降低巷道的維護(hù)成本，促使企業(yè)的運(yùn)營成本不斷降低。為了提升巷道生產(chǎn)的效率及安全性、減少生產(chǎn)成本，對(duì)工作面穿過陷落柱技術(shù)進(jìn)行研究具有十分重要的作用。因此，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)積極改善及創(chuàng)新工作面過陷落柱技術(shù)，安排相關(guān)人員來對(duì)其地質(zhì)狀況及賦存條件進(jìn)行深入的研究，同時(shí)極力推廣新技術(shù)，以增強(qiáng)煤炭的開采效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]廉海龍.大傾角綜采工作面過陷落柱技術(shù)[J].當(dāng)代化工研究，2019（05）：33-35.