煤礦掘進工作面過陷落柱施工技術(shù)探析
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摘要:為促進掘進工作面安全順利的通過陷落柱，本文介紹了掘進工作面過陷落柱的主要施工技術(shù)，分析了其主要支護技術(shù)及回采技術(shù)，研究了其具體施工方法及主要安全措施，以期對掘進工作面安全順利的通過陷落柱有所助益。
關(guān)鍵詞:掘進工作面;陷落柱;施工技術(shù);安全措施
1掘進工作面過陷落柱施工技術(shù)
1．1掘進工作面過陷落柱
在開采的過程中，工作面時常會產(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另一端煤層進行開采。
1．2掘進工作面過陷落柱施工技術(shù)
在開采過程中，掘進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，運用機械來打通陷落柱具有較大的難度。在實際生產(chǎn)的過程中，掘進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技術(shù)所具有的可操性是否與實際生產(chǎn)相滿足。
2掘進工作面過陷落柱施工中的支護技術(shù)及回采技術(shù)現(xiàn)狀
在掘進工作面迅速通過陷落柱的施工過程中所運用到的支護技術(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)支護技術(shù)
在掘進工作面穿過陷落柱的施工中，通常使用錨網(wǎng)來對陷落柱周圍的頂板進行支護。在對支護進行搭建之前，應(yīng)當(dāng)交由專業(yè)團隊在已完成支護的地點對巷道頂板加以確認，在確認無隱患之后，方可進行施工。在錨網(wǎng)支護的實際施工中，其順序為先上方后兩邊，即應(yīng)當(dāng)明確頂板錨網(wǎng)安裝結(jié)束之后，才可以在對巷道兩側(cè)的錨網(wǎng)進行安裝，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)要求來進行施工，對一些錨桿進行打孔時必須確保其深度達到要求，錨桿的固力、預(yù)緊力矩等均要達到標(biāo)準(zhǔn)及以上。
2．2工字鋼棚支護技術(shù)
在錨網(wǎng)支護搭建結(jié)束后，方可搭建工字鋼棚支護。通常采用11號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)要求來進行。工字鋼棚支護技術(shù)的具體施工流程為:a)在創(chuàng)建鋼棚之前，應(yīng)當(dāng)對巷道底板加以處理，促使其平整度及寬度達到標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣才可以實現(xiàn)相應(yīng)的施工要求;b)明確工字鋼棚的柱窩位置，并進行清理，開展好預(yù)處理工作;c)在搭建工字鋼棚的時候，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求來進行，避免出現(xiàn)安全事故;d)在搭建完成初期，對工字鋼棚加以固定，同時加設(shè)防倒器;e)在高頂及高幫部位進行絞頂工作，并澆筑混凝土，以確保工字鋼棚具備較強的穩(wěn)定性;f)開展檢驗工作，并及時打掃現(xiàn)場。
2．3回采技術(shù)
在掘進工作面穿過陷落柱的施工階段，回采技術(shù)有著廣泛地運用。通過對該技術(shù)進行充分地運用，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，但在掘進工作面穿過陷落柱的工作中應(yīng)當(dāng)充分運用回采技術(shù)，以提升生產(chǎn)的效率及降低生產(chǎn)的成本。
3掘進工作面過陷落柱的具體施工方法
掘進工作面穿過陷落柱的施工中所采取的支護技術(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、臨時支護、錨網(wǎng)支護、工字鋼棚等程序進行。該施工過程中最關(guān)鍵就是搭建巷道支護。完成安檢之后，采用綜掘機進行工作，每開采一定距離之后，綜掘機將退回最初位置，利用鋼板在掘進部位搭建臨時支護，確保其安全之后，方可進入之后的施工環(huán)節(jié)。掘進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)來進行加固處理，之后再運用聯(lián)合鋼帶來進行破碎頂板的維護工作。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)巷道的實際狀況及頂板的破碎狀況來進行分析。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)對采煤工藝加以調(diào)整，對綜掘機的開采速度加以控制。通常來講，工作面的超期支護應(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，強化支護的密度及強度，以促使工作效率得以提升。
4煤巷掘進工作面過陷落柱施工中的安全措施
掘進工作面穿過陷落柱具有較大的危險性，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瓦斯、粉塵等物質(zhì)，每間隔一段時間進行一次讀取，當(dāng)粉塵及瓦斯的濃度大于規(guī)定值的時候應(yīng)當(dāng)及時處理，排除隱患;b)掘進工作面穿過陷落柱的過程中，開展好前期的臨時支護，禁止開展無支護的操作;c)在施工階段，碰到無法控制及施工不能達到要求的狀況，應(yīng)及時上報，并根據(jù)生產(chǎn)的實際狀況來制定處理措施，以實現(xiàn)相關(guān)要求;d)在建設(shè)巷道支護構(gòu)架的時候應(yīng)當(dāng)重視工作人員的安全;e)在切割巖石、搭建支護的時候應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工要求來進行，以避免機械受到損壞及支護質(zhì)量不達標(biāo)。
5結(jié)語
陷落柱屬于一類十分常見的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，常常會對煤層造成破壞，對煤炭的開采造成了較大的難度。在實際生產(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，降低巷道的維護成本，促使企業(yè)的運營成本不斷降低。為了提升巷道生產(chǎn)的效率及安全性、減少生產(chǎn)成本，對工作面穿過陷落柱技術(shù)進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)人員來對其地質(zhì)狀況及賦存條件進行深入的研究，同時極力推廣新技術(shù)，以增強煤炭的開采效率。
參考文獻:
［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．
作者：曹耀華 單位：中國平煤神馬集團總調(diào)度室
