综采工作面过陷落柱安全技术研究

鲁 蒙,舒 梅,周横全(煤炭工业石家庄设计研究院贵州分院,贵州 贵阳550001)

1 前言

煤炭开采过程中难以避免遇到断层、褶曲、岩浆岩以及陷落柱等地质构造,工作面过地质构造时不仅会增加回采设备管理难度而且降低工作面生产效率,同时在工作面过地质构造时容易引起涌水、瓦斯异常涌出以及冒顶等安全事故[1-3]。通常情况下回采工作面过地质构造时常遇到技术问题有:工作面顶底板以及煤体破碎、煤壁容易片帮、顶板容易冒顶;工作面超前支护困难;采煤机、综采液压支架等设备移动困难[4-6]。因此,在工作面过地质构造时应针对构造赋存特性,制定针对性技术措施,方可确保工作面生产安全。文中就以矿井1602 综采工作面过X3陷落柱为工程背景,针对性提出安全技术措施,确保了工作面生产安全。

2 工程概况

2.1 工作面概况

1606 综采工作面开采6 号煤层,设计走向推进长度960m、倾向长度180m,工作面北侧为采区集中运输巷、南侧为实体煤、东侧为已回采完毕的1604 工作面采空区、西侧为圈定的1608 工作面(回采巷道已掘进)。6 号煤层厚度平均5.2m,采用综采工艺,全部垮落法管理顶板,目前为止工作面已回采超过460m。

工作面开采的6 号煤层结构较为复杂,中间夹杂有2～3 层泥岩、砂质泥岩矸石(厚度总计在0.5m 以内),煤层赋存稳定,全区可采。煤层上覆无伪顶,直接顶、直接底岩性以泥岩为主,具体顶底板岩性见表1。

表1 顶底板岩性参数

2.2 地质概况

根据前期三维地震勘探资料以及回采巷道实际揭露地质资料,在1606 综采工作面前方636m 位置存在X3陷落柱(长轴×短轴=50m×24m),下陷高度预计为3.9m,预计影响工作面推进距离为52m。……