蔡红博

(大同煤矿集团 马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037100)

陷落柱是煤矿生产中常见的地质构造，其分布面积大小和充填物成分是影响工作面安全回采的重要因素，有的陷落柱还具有导水性。当陷落柱面积较大、充填物较松软时常常会对工作面的顶板管理造成严重的影响。塔山矿8212工作面在开采过程中揭露大型陷落柱，为了保证工作面能够顺利通过大面积陷落柱，采取了一系列的方法措施，有力地保障了工作面的安全回采[1-2]。取得了较好的技术经济效果。

1 工程概况

塔山矿二盘区8212工作面可采走向长1 990 m，倾向长220 m，煤层平均厚度为16 m，采用综合机械化放顶煤采煤法，采高为3.8 m。工作面采至446 m时在74-117号支架揭露陷落柱构造，陷落柱宽为76 m，高为3.8 m，且该陷落柱不具有导水性，随工作面持续推进陷落柱范围有显著扩大趋势，工作面采至530 m时陷落柱消失，陷落柱分布见图1。经过现场勘测，该陷落柱长轴为165 m，短轴为84 m，属于较大陷落柱。陷落柱内填充物主要成分为含砾粗岩、粉砂岩(较硬)和碎煤，整体较疏松。此次陷落柱揭露长度大、填充物较复杂，给工作面回采造成了较大影响，现场针对陷落柱总体较软局部岩石较硬的特点，在第一时间采取措施，使工作面安全顺利地通过了陷落柱。

2 过陷落柱方法

2.1 调整采煤工艺

为了避免双向割煤时采煤机由机头向机尾截割岩石产生的大块扳卡前刮板输送机，将采煤工艺调整为局部单向割煤，调整的区域为全断面岩石区，具体操作为当采煤机由机头向机尾截割至全断面岩石区域时，及时拉回前刮板输送机，待采煤机空载通过后再由尾向头割，截割时先用头滚筒割底刀，割完后退回再割顶，该方法可有效防止采煤机尾滚筒割下的大块岩石卡在采煤机与输送机中间。为了减小了截割岩石的厚度，加快工作面推进速度，在揭露陷落柱的全断面岩石区域将采煤机采高由正常时期的3.8 m降为3.2 m。

图1 8212工作面陷落柱分布

2.2 加强顶板管理

由于陷落柱内填充物胶结程度较低，完整性较差，如果控制不当就会发生漏顶，因此过陷落柱构造时要加强顶板管理防止漏顶事故的发生。具体操作为在顶板较完整区域升紧支架，保证支架初撑力全部达标；在顶板较破碎区域不能强行升紧支架，而要保证相邻支架高度相当即可；要确保支架前梁接顶严实，防止机道上方顶板离层破碎；若顶板较破碎可超前采煤机及时前移支架，在极破碎区域可不割顶刀直接利用支架前梁顶碎不完整的煤体并及时前移支架；对陷落柱揭露的边缘过渡地带要加强支护，每进一刀要观测记录陷落柱的变化情况，及时采取有针对性的顶板控制措施。在生产过程中为防止工作面底板不平，顶板压力不均匀，造成局部顶板破碎发生漏顶事故，要尽可能保持工作面顶板平整度，对于底板较软无法上提的区域要及时通过起吊前输送机衬道木的方法来保持底板平整，从而保证工作面“三直两平”。由于陷落柱构造范围较大，端尾端头都属于陷落柱的影响区域，为防止两端头顶板下沉或在割通头尾过程中端头顶板发生漏顶事故，在两巷超前顶板破碎区域要预注粘接材料，同时还在超前支护外准备了刹顶木、单体柱和马丽散粘结材料。

2.3 加强煤岩流的监控

为了防止因大块坚硬岩石在运输过程扳、卡、挤压设备，造成生产和机电事故，提出“五点一线”煤岩流监测办法，即在生产过程中由胶带操作台司机、设备列车操作台电工、转载机司机、输送机司机、工作面班组长对设备负荷及煤岩流量进行协同监测与观察，一旦发现运输系统中大块石头有扳、卡、挤压设备，或监测到设备电流负荷突然增大的情形，及时停止设备运行，查明扳卡地点并立即进行处理。

2.4 加强设备防护

在过陷落柱期间会经常爆破处理大块岩石，为了保护工作面设备，防止爆破对设备造成损伤，结合工作面顶板、通风等条件，对大块岩石的爆破工作做了严格规定。规定爆破作业的区域为5～15号架，爆破前对3～20号支架要进行防护，具体为：在支架立柱的活柱包胶带，在立柱前捆绑道木并悬挂档矸钢板，要确保架间遮挡严实。由于割岩对采煤机截齿磨损较快，为了保护采煤机滚筒，要及时对磨损的截齿进行更换。由于破碎机破岩较多，也要及时更换破碎锤截齿。

3 结 语

塔山矿8212工作面过陷落柱期间选用方法有效，采取措施得当，仅用20 d就安全地通过了陷落柱影响区。从开始揭露陷落柱到结束共推进84 m，日均推进4.1 m，最大程度上减少了过陷落柱对工作面回采的影响。通过采取调整采煤工艺，加强顶板管控、煤流监控、设备防护等方法，使工作面在过陷落柱期间未发生一起安全事故和生产机电事故，取得了良好的技术经济效果，为石炭系特厚煤层综放工作面过大型陷落柱积累了宝贵的经验。