摘要：国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿120601工作面在回采的过程中出现断层和构造异常区，通过水文地质探查和分析，确认异常构造为隐伏陷落柱，该陷落柱充填物胶结程度较好，不含水、不导水，给回采施工提供依据。文章介绍了综采工作面陷落柱的探查，以及回采施工方案与安全技术措施。

关键词：综采工作面；回采施工；陷落柱；探查 文献标识码：A

中图分类号：TD823 文章编号：1009-2374（2015）21-0168-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.084

1 工程概况

1.1 工作面四邻关系

刘庄煤矿位于淮南煤田西部，地理坐标为东径116°07′30″～116°20′40″，北纬32°45′00″～32°51′15″。120601工作面采用走向长壁布置，工作面可采走向长为1300m，工作面倾斜长210m。工作面西起5煤集中上山，距F19（H=0～175m）断层57m，东距F32（H=18m）断层36m，北临120501采空区，南为6-1煤未采区。该区域6-1煤与上覆8煤间距29～42m，工作面上部对应120801及120802工作面采空区，8煤回采过程中未见异常现象。

1.2 煤层及其顶底板

煤层结果简单，自西向东逐渐增厚，平均厚1.28m。倾向170°～185°倾角8°～17°。直接顶自西向东由泥岩渐变为细砂岩，厚度为1.0～4.0m；老顶为粉砂岩，厚度为1.5～3.5m；直接底为砂质泥岩，厚度为1.0～2.0m；老底为粉砂岩，厚度为2.0～4.0m。

1.3 地质构造

120601工作面处于F19断层与F32断层之间块段内，工作面内地层总体形态为一单斜构造，上下顺槽揭露8条断层。

2 工作面陷落柱探查与分析

2.1 120601工作面陷落柱揭露情况

该面于2013年3月10日开始回采，4月12日开始出现断层，4月15日出现构造异常。构造复杂区内岩石破碎，层理紊乱，多处充填方解石及黄铁矿结晶体。岩层裂隙非常发育，裂隙被方解石充填，局部形成约30cm3的纯空间，空间内壁充填方解石，方解石结晶较好。

2.2 井下钻探验证

2.2.1 验证钻孔设计。在120601轨道顺槽设计了3个钻孔对物探结论进行验证。3个钻孔均严格按照高压水钻孔进行设计，施工时严格要技术要求进行施工。

2.2.2 施工情况

（1）2#孔，终孔深度74.7m，累计注入水量约130m?。（2）1#孔，终孔深度106m，孔深60～70m时钻孔有少量漏水。（3）3#孔，终孔深度83m，出现漏水，孔口不返水，最终注入水泥10袋。

2.2.3 钻探分析。（1）1#孔孔深60～70m时钻孔有少量漏水，终孔106m无其他位置漏水，2#孔施工至74.7m时出现漏水，3#孔孔深83m时钻孔出现漏水，说明该陷落柱在6煤层附近裂隙较发育，往深部胶结程度较好。（2）2#孔进行注水试验，发现工作面76#架附近底板出水，而2#孔终孔点位于6煤层底板16m左右，分析认为陷落柱深部胶结程度较好，裂隙连通性差，注入水量在浅部积聚，致使从工作面76#架附近底板渗出。（3）陷落柱的物探和三维地震资料的解释，探测深度50m范围内不富水，发现6-1煤及下伏煤层对应区地震波异常，为煤层缺失。根据物探、钻探结果，可得到以下结论：120601工作面实际揭露的异常构造为隐伏陷落柱；该陷落柱充填物胶结程度较好，不含水、不导水，120601工作面可安全开采。

3 回采施工方案与安全技术措施

3.1 施工方案

3.1.1 工作面过陷落柱异常构造带时，选用采煤机破岩直接平推的方法通过；当工作面遇硬岩，采煤机切割不动时，则采取放松动炮配合采煤机切割进行破矸

回采。

3.1.2 过陷落柱异常构造带期间，每天由地测科、总工办及相关矿领导安排专人到现场跟班，对现场构造带进行观测、分析，及时给采队提供安全回采建议；矿压组每天对构造带附近支架支撑力进行检查，综采队则每班对此构造带附近支架初撑力进行检查，保证初撑力至少达到24MPa，加强顶板管理，并每天向地测部门汇报工作面情况。

3.1.3 工作面过构造带期间，局部可能因异常构造带造成采空区残留煤，致采空区CO等气体浓度升高。因此，过陷落柱构造带期间，由通防部门加强采空区相关气体浓度监测，并根据现场需要，由抽排区对采空区进行灌浆处理。

3.2 防治水安全技术措施

根据地质部门提供的120601工作面水文地质情况，工作面探放水期间最大涌水量为100m3/h，结合矿设备实际情况，采用二级排水方式。

3.2.1 在胶带顺槽外段距第一中部车场约1140m、900m附近低洼处分别掘水仓，容积不小于2m3。

3.2.2 在各水仓内安分别安设3台防爆排沙泵并敷设1趟DN108×4.5排水管，将水排至胶带顺槽外段水沟内。3台防爆排沙泵接于同一排水管。为防止回水，在每台水泵出口均安设逆止阀。

3.2.3 当工作面水量较大时，开动大泵排水。正常用水量时，开动小泵排水即可。

3.2.4 胶带顺槽外段120m往外排水可直接挖水沟与120601工作面第二部车场水沟连通，通过水沟排水。

3.2.5 水泵的选型校核。排水能力验算：投入工作的水泵的排水能力应满足20h内排出24h相应的涌水量。Q最大=1.2×100=120m3/h。工作面所选水泵排水能力最小为130m3/h，因此完全能够满足工作面生产的排水要求，保证矿井正常生产。

4 结语

通过对工作面陷落柱探查和分析，制定了相应的安全技术措施，保证了120601工作面安全回采，同时为附近5煤、6煤、8煤、13煤工作面的设计和施工提供了依据。因此，所采取探查和施工技术具有良好的推广与应用价值。

参考文献

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作者简介：李奎（1982-），男，安徽淮南人，供职于国投新集能源股份有限公司驻刘庄煤矿安监处，工程硕士。

（责任编辑：王 波）endprint