综采工作面安全快速高效过陷落柱技术实践

司浩浩

（山西晋城煤业集团凤凰山矿，山西 晋城 048000）

1 工程概况

凤凰山矿XV3303综采工作面所采煤层为15号煤。设计工作面可采宽度一阶段为175.80 m、二阶段为102.20（175.80）m，可采长度一阶段为258.40m、二阶段为887.46 m；工作面平均采高2.25m；工作面煤层倾角为0°～7°，平均2°。工作面煤层无伪顶，直接顶、基本顶为K2石灰岩，单向抗压强度为80.88 MPa，属于稳定坚硬顶板。工作面煤层直接底为泥岩，单向抗压强度为30.0 MPa；基本底为铝质泥岩，单向抗压强度为22.71 MPa。XV3303综采工作面预计在回采至距二阶段停采线878.9～841.3 m范围内将通过陷落柱X55（预计长轴61 m，短轴30 m），工作面方向影响约41 m。

2 过陷落柱技术措施

2.1 上网护顶

根据地质资料预计的构造范围，提前1～2 m在构造及影响区域进行上网护顶（工作面接近构造区域，出现煤壁片帮时在片帮影响区域上网护顶），控制好构造影响区及其前后10个架顶底板抬刹幅度，保证与正常顶板及巷道顶底板平缓过渡。

上网要求：（1）先上一茬片网，片网在支架上要压紧，搭接长度不小于500 mm，下垂不小于500 mm，片网只上一趟。（2）上完片网后，铺设单层金属网，要求第1茬网的长边与片网搭接长度不小于500 mm，搭接处平行于工作面方向联双排，排距为300～500 mm，每米4道；以后各茬网与网长短边（长边平行于工作面，短边垂直于工作面）均对接，联单排，每米不小于8道，扭结圈数不小于3圈，相邻两茬网的短边对接处要错开1 m以上。（3）上网范围为构造及其影响区并分别向两侧延伸至正常顶板，两侧均不少于3个架，构造向工作面两端延伸时应及时补充片网及顶网。

2.2 破碎顶板处理

顶板破碎塌矸时要及时拉超前架，顶板塌矸较严重时，及时在网下上走向或平行板梁，板梁长度2.0～2.8 m；顶板塌矸严重造成连续3个架以上不接顶时，进行逐架勾顶作业，勾顶选用板梁长度1.5～4.0m。

2.3 硬矸震动爆破

工作面局部矸石较硬或根据需要进行破顶破底时，根据现场矸石厚度及范围施工单排、三花眼或五花眼，炮眼间距750 mm，排距500 mm，眼深1500 mm，顶（底）眼分别与水平方向向上（下）呈15～20º夹角，中间眼垂直煤壁，每次最多联放50个眼，每眼装药量3～5卷，连线方式为串联。

3 施工作业方法及工艺

3.1 上片网方法

先将片网短边固定到2800×200×50 mm的木板中间卷1圈，并用1～2个钯钉固定，机组割煤后，先将双号架降下拉过，再将木板平行于工作面放在降下的支架前梁上（木板居中放置并保证与两侧支架搭接不小于500 mm，且不得影响邻架拉架），然后升紧该架并将前一架拉过升紧，按顺序依次进行。

3.2 上金属网方法

采用追机联网方式进行，联网距离机组滚筒不小于10个架，且避开拉架推溜区域，并设专人观察顶帮及溜子运行情况，发现异常及时停止联网撤至安全地点。联网人员严禁将身体重心趴在网上，联网不易过长，不得影响行人，联好网后用自制网钩将网挂在支架顶梁下，以便机组通行，影响拉架时再将网依次解下。

3.3 勾顶施工工艺

施工工艺：安全检查→敲帮问顶→降架→（剪网）安全检查→铺设垂直支架顶梁板梁（长度现场选取）→打木垛勾顶→与巷道顶板接实→升紧支架，如此逐架进行勾顶。

勾顶作业时，由班长统一指挥，勾顶前使用长柄工具认真全面地对作业区域进行敲帮问顶，将顶帮的活矸、片帮煤找净，并在支架顶梁上架走向板梁；勾顶后保证煤壁顶紧、接顶严密，勾好顶后将金属网绑至木垛最下层板梁上，随回采推进将网接长，并将勾顶区的网与两侧金属网联成整体。

3.4 震动爆破的施工工艺

施工工艺：机组割至距爆破区域15 m时停机，闭锁工溜并停电→安全检查（保护设备）→维护顶帮→打眼→装药→联线→爆破→安全检查→机组扫矸通过（安全检查贯穿全过程）。

打眼时要随时观察顶板、煤壁的变化并保证退路畅通，发现异常及时停止作业，进行处理，处理完毕确认安全后方可继续作业，同时将作业区域前后10 m范围内支架阀组闭锁并设专人看管，严禁无关人员擅自操作，确需操作支架时，应待煤壁侧作业全部撤至安全地点后方可操作，以免顶板掉矸伤人。

4 实施效果

回采过程中，2月9日夜班，XV3205巷回采至距离停采线878 m时，1#～13#架揭露X55陷落柱，并逐渐向机尾方向延伸，最大时1#～29#架为全矸，影响范围最大至34#架，最终于2月22日午班结束时，构造全部结束，累计影响41 m，除春节放假外，实际生产10 d，平均每天推进4.1 m。现场施工期间，严格按照安全措施要求施工，根据陷落柱及其变化情况，及时对构造及其影响范围内顶板进行上网维护；并根据顶底板起伏情况，机组司机及时调整严格控制好采高，保证构造区域及其两侧顶底板平缓过渡；局部矸石较硬时，采取打眼放炮的方式通过，利用检修班给生产班提前施工炮眼，有效减少生产班施工炮眼对工作面回采进度的影响，实现了工作面安全快速高效过陷落柱。