14-3#層303盤區(qū)8303工作面在回采過程中,于2006年7月28日早班回采至頭巷258米，尾巷252米時，在工作面33#架到47#架揭露陷落柱。陷落柱為全斷面巖石，較為發(fā)育，破壞了煤層的連續(xù)性，給工作面正常生產(chǎn)帶來了很大的影響，實(shí)際揭露陷落柱長徑為75米，短徑為55米。工作面頭尾落差達(dá)12米，陷落柱的不規(guī)則下沉，造成柱體內(nèi)巖塊松散，巖性不一致，硬度有較大差別，部分夾雜煤屑塊，同時陷落柱下沉過程中由于重力滑動和摩擦造成附近的圍巖斷裂和變形，產(chǎn)生派生構(gòu)造，在陷落柱邊緣形成多道斷層，從而產(chǎn)生地塹地壘，使工作面起伏不平;其次是頂板完整性遭到破壞造成涌水增大。為此，我們采取了以下方法取得了較好的效果。

1、采用了深眼爆破的技術(shù)。要求隔架打眼，孔深4.5～6米，孔徑53mm，距底板0.8米,孔距3米，眼必須平行于底板。采用4#硝銨炸藥使用導(dǎo)爆索通過雷管引爆，分散裝藥結(jié)構(gòu)每眼4～6公斤，采用逐個起爆的方法。在實(shí)際操作過程中，根據(jù)巖石的硬度和破碎程度的不同選擇不同的孔深和裝藥量。

2、采用風(fēng)鉆局部補(bǔ)眼。即在巖石震動效果不佳的地方，通過風(fēng)鉆打眼放震動炮，要求眼深1.5米，少裝藥，放小炮的方法。

3、調(diào)整了割煤工藝。采用超前拉架割單刀的方式，機(jī)組上行截割煤巖，下行裝煤。要求每個圓班推進(jìn)3米，即夜班4個循環(huán)，早班2個循環(huán)，每個循環(huán)必須保證工程質(zhì)量。

4、采用打放水孔的方法，加強(qiáng)對工作面涌水的排放。即采用在頭巷陷落柱范圍內(nèi)，每隔十米打一個放水孔和2301巷貫通進(jìn)行排水。

5、加強(qiáng)對支架的保護(hù)。要求再陷落柱范圍內(nèi)將支架的四個立柱用皮帶包裹，同時在支架的前柱再吊一道皮帶。

6、調(diào)整工作面采高。要求工作面高度保持在2.3米到2.5米。

1、改變了傳統(tǒng)的爆破方式，采用了深眼爆破的技術(shù)。并改進(jìn)了裝藥方法。2、采用了打放水孔往2301巷放水的方法，加強(qiáng)了工作面涌水的治理。 3、調(diào)整了割煤工藝。4、采用了風(fēng)鉆局部補(bǔ)眼的技術(shù)。5、加強(qiáng)對設(shè)備的保護(hù)。6、調(diào)整工作面采高。

采用該技術(shù)在14-3#層303盤區(qū)8303工作面安全順利的過了陷落柱。為我礦過陷落柱積累了經(jīng)驗(yàn)，取得經(jīng)濟(jì)效益約100萬元。

一、完成時間：

2006年11月22日

二、完成人：

張效春 吳躍平 韓利軍 馮彥銘 張德良

魏 鈞 馬太和 韓潤平 趙 亮 白建平

三、完成經(jīng)過

㈠、工作面概況

1、14-3#層303盤區(qū)8303工作面位于303盤區(qū)北翼，工作面對應(yīng)上覆為12-2#層8303、8305已采面及小窯采空區(qū)。工作面煤層較穩(wěn)定， 大部分有兩層夾石，夾石厚度為0.05～0.4米，煤厚為2.4～3.2米，平均2.9米。工作面地質(zhì)構(gòu)造校簡單，共揭露8條斷層，其中在頭巷340米處揭露的落差為2.9米正斷層對回采影響較大。頂?shù)装鍘r層巖性如綜合柱狀圖所示。

2、工作面水文地質(zhì)條件較簡單，煤巖層含水微弱，含水系數(shù)為0.1。工作面對應(yīng)上覆12-2#層8303、8305工作面及小窯采空區(qū)積水已經(jīng)過鉆孔放水，11#層小窯采空區(qū)積水不明。在回采初期已對工作面上覆局部低洼處積水作好應(yīng)對措施。

3、由于上覆為采空區(qū)，回采過程中為防止上覆有害氣體下泄的威脅，已進(jìn)行了升壓通風(fēng)管理。

㈡、陷落柱賦存狀況

本工作面于2006年7月28日早班回采至采位為頭巷258米、尾巷252米時，在工作面33#架～47#架突然揭露大面積全斷面巖石，通過對揭露的性狀分析及鉆孔探測，確定為陷落柱，初步推測陷落柱的范圍呈橢圓狀，長軸大于46米，短軸大于30米，位置為橫向靠近工作面頭部，縱向已接近頭巷340米處揭露的落差為2.9米斷層，重新開掘切巷如避開斷層和陷落柱的影響資源損失較大，且需全隊(duì)停產(chǎn)等待。為此礦黨政果斷決定采取有力措施推過影響區(qū)域，以提高資源回收率，緩解生產(chǎn)銜接。經(jīng)過全礦上下52天的拼博奮戰(zhàn)，于2006年9月17日終于采過陷落柱，完成了預(yù)定目的。

經(jīng)過實(shí)際揭露，陷落柱的長軸為75米，短軸為55米，陷落柱的不規(guī)則下沉，造成柱體內(nèi)巖塊松散，巖性不一致，硬度有較大差別，部分夾雜煤屑塊，同時陷落柱下沉過程中由于重力滑動和摩擦造成附近的圍巖斷裂和變形，產(chǎn)生派生構(gòu)造，在陷落柱邊緣形成多道斷層，從而產(chǎn)生地塹地壘，使工作面起伏不平。

陷落柱在下沉過程中形成漏斗狀凹陷區(qū)域，使上覆頂板巖層的連續(xù)性遭到破壞，陷落柱范圍內(nèi)頂板涌水量急增，造成生產(chǎn)環(huán)境惡化。

㈢、施工組織方法

采用深孔爆破技術(shù)，調(diào)節(jié)工作面采高，調(diào)整割煤工藝，局部采用風(fēng)鉆打眼放炮來達(dá)到松動巖石，打放水孔治理涌水，并對設(shè)備進(jìn)行妥善保護(hù)。成立以礦領(lǐng)導(dǎo)為首的過陷落柱領(lǐng)導(dǎo)組，統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)合作。

圖2 陷落柱示意圖

1、深孔爆破的方法

(1)采用隔架打眼的方法：鉆機(jī)隊(duì)二班負(fù)責(zé)打深眼，要求在陷落柱范圍內(nèi)每架打一個眼，即鉆機(jī)隊(duì)二班第一天打單數(shù)架號位置的眼，第二天打雙數(shù)架號位置的眼，這樣可以保證日推進(jìn)3米。要求孔深6米，孔徑53mm，距底板0.8米,孔距3米，眼必須平行于底板。

圖3 炮眼布置圖

(2)裝藥方法：

采用導(dǎo)爆索引爆，分散裝藥結(jié)構(gòu)，使用4#礦用巖石硝銨炸藥，每孔裝藥量為4公斤，見圖4所示。先將導(dǎo)爆索插入藥卷中，用膠帶裹牢，插入孔底，接著再裝一卷藥，隨后裝兩卷炮土，每卷炮土長50公分，然后再兩卷藥，最后用炮土封好。在實(shí)際操作過程中，為提高爆破效果，根據(jù)巖石的硬度和破碎程度的不同，優(yōu)化了爆破參數(shù)，進(jìn)一步提高了巖石的松動效果，采用了4.5米和6米的孔深，裝藥結(jié)構(gòu)也有所變化，孔深為4.5米時裝4卷藥，孔深為6米時裝6卷藥，裝藥結(jié)構(gòu)如下圖。

圖4 裝藥結(jié)構(gòu)

(3)爆破方法：

導(dǎo)爆索使用雷管引爆，采用逐個爆破的方法爆破。

2、結(jié)合風(fēng)鉆局部補(bǔ)眼爆破。在巖石震動效果不佳的地方，如工作面上部通常在深孔爆破后仍有較大巖塊，影響機(jī)組截割，采用風(fēng)鉆打眼放小炮破碎，眼深為1.5米，每眼裝藥400克。

3、調(diào)整了割煤工藝。由于工作面頭尾落差達(dá)12米，頭低尾高，所以采用超前拉架割單刀的方式，即機(jī)組上行截割煤巖，下行裝煤。每個循環(huán)必須保證工程質(zhì)量。

4、采用打放水孔的方法，及時排放工作面涌水。在頭巷陷落柱范圍內(nèi)，每隔十米打一個放水孔和2301巷貫通進(jìn)行排水。在二部皮帶頭低洼處打兩個放水孔與2301巷貫通進(jìn)行排水。采取以上措施后對陷落柱的頂板涌水的治理能夠滿足生產(chǎn)要求。

5、加強(qiáng)對設(shè)備的保護(hù)。在陷落柱范圍內(nèi)將支架的四個立柱用皮帶包裹防止損壞，同時在支架的前探梁下再吊一道覆蓋工作面全高的皮帶，防止爆破飛石和提高裝巖效果。

6、調(diào)整工作面采高。工作面采高調(diào)整到2.3米到2.5米，以滿足機(jī)組的最小通過高度和留有一定的安全間隙為限。

㈣、施工安全技術(shù)要求：

1、爆破前將支架、管線等嚴(yán)格保護(hù)，避免損傷;爆破后必須將電纜槽和支架內(nèi)的石塊雜物清理干靜。

2、在陷落柱范圍內(nèi)每個循環(huán)必須超前拉架，保證達(dá)到最小控頂要求。

3、每天由鉆機(jī)隊(duì)二班負(fù)責(zé)打深眼爆破，早夜班按正常循環(huán)進(jìn)刀及小孔破碎大塊巖石，工作面必須割平，支架放平，不容許急提急剎。在陷落柱范圍內(nèi)嚴(yán)格控制機(jī)組速度，不得超過2米/分鐘。不得利用機(jī)組強(qiáng)行截割圍巖。

4、加大機(jī)電檢修力度，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是保證支架初撐力和工作阻力，不得出現(xiàn)跑、冒、漏、串、滴等現(xiàn)象，支架工必須將支架升緊升牢，保證達(dá)到支護(hù)效果.

5、在過陷落柱期間，工作面附近必須存放50根鋼梁、100根單體柱及二十套鋼針，以備不時之需。

㈤、社會經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)過50余天的艱苦奮戰(zhàn)，工作面比較順利通過了陷落柱，并在短時間內(nèi)通過了陷落柱伴生的斷層影響區(qū)段，取得了很好的效果。

1、節(jié)省了重開切眼巷道及二次搬家準(zhǔn)備的工程量，相對節(jié)約了大量的財(cái)物和人工的投入。

2、如果進(jìn)行小搬家必須避開340米處落差2.9米斷層的影響，采用連續(xù)回采出來后多生產(chǎn)原煤 1.7萬噸，提高了資源回收率。

3、為將來過類似地質(zhì)構(gòu)造影響提供了一次有益的參照，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和辦法。

通過對比，產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益約100萬元。