浅议综采工作面过无炭柱施工技术措施

【摘要】随着矿井采煤机械化和自动化的程度越来越高，无炭柱对高效机械化生产起到了越来越大的影响。无炭柱（即岩溶陷落柱）是经过比较复杂的地理情况所形成的，它的出现对于煤矿的开采带来了较大的障碍，这也对煤矿开采的技术提出了较大的技术考验。本文首先分析了无炭柱对开采的影响及过无炭柱的意义，之后对综采工作面过无炭柱说明和理论分析，最后对对工作面过无炭柱施工的措施进行了深入的阐释，期望对今后煤矿开采技术上有些许理论上的指导。

【关键字】过无炭柱；综采工作面；顶板管理；技术措施

一、无炭柱对开采的影响及过无炭柱的意义

无炭柱是地质结构力和上部覆盖岩层重力长期作用下发生塌陷形成的不太规则的圆形或椭圆形柱体，它的形成要经过很多年的积淀，形成的原因除了重力塌陷、真空吸蚀塌陷，还有大量的物理和化学综合作用。无炭柱的形成无疑对煤矿的开采造成了负面影响，主要有四点：第一，无炭柱破坏了可采煤层，这就极大的影响了煤层的可开采量；第二，无炭柱的存在影响了工作面的常规位置，且探测无炭柱需要采用较为先进的技术，加大了开采的成本以及对技术的要求；第三，无炭柱增加了巷道掘进率，同时对回采率也有削弱；第四，无炭柱的存在增加了不安全因素，对矿井的瓦斯通道造成了障碍。

正因为无炭柱的存在对煤矿的开采造成了众多的影响，所以在开采作业进行时需要进行工作面的过无炭柱的技术处理，才能消除或者减弱无炭柱对于采掘作业的影响。目前我国有些技术是专门针对这方面的，比如采用跳采法、硬过法和绕采法等，根据无炭柱的具体情况采用不同的方法。

二、综采工作面概况过无炭柱技术理论分析

无炭柱是影响煤矿开采生产作业的最为严重的地质灾害之一，且探测无炭柱的技术较为复杂，若采用单一的处理方式很难达到预期的效果，因此为了煤矿能够进行正常开采，需要对无炭柱周围的情况全面勘测，这里包括以无炭柱为基础的水层，还有周围存在的瓦斯状况以及无炭柱依附的煤层等。

无炭柱的形成不但会影响预期采煤量，而且还会极大的改变地层环境，给整个矿井的机械设备的布置带来较大的影响。这主要是因为无炭柱本身是松软的，如果不对其进行处理而直接开采就容易导致采煤机被卡，且无炭柱改变了周围岩层的倾角，对工作面的放置造成了很大的阻碍，无炭柱也会是周围的岩石发生破碎影响整个的地下开采环境，这就使的机械自动化的作业中止或停滞。

正因为如此才需要采取措施对无炭柱进行处理，增加回采率，减少煤尘、瓦斯爆炸的危险，同时对于综采工作面的不同情况选用适合的过无炭柱的方法。

三、工作面过无炭柱施工的技术措施

在这里，本文针对普通综采工作面过无炭柱技术进行了归纳和总结，认为通常处理无炭柱的技术措施主要分为以下三个方面：

1.顶板管理措施

根据无炭柱的位置和坡度（如16度到20度）可以采用在工作面端头加大单体柱支护密度，这样有助于接顶密封，同时能够保证通风系统以及安全通道的畅通，保证人员及机械设备的正常作业。在有无炭柱的环境中，有可能周围的岩石层相对没有规则，顶板破碎，有可能导致抽冒的可能，这就需要采用架前空顶距，请对其进行加固以免无炭柱的坍塌，造成机械损失或人员受伤。倘若综采工作面断层处的煤质松软，就需要大力加强回风顺槽的无炭柱顶板的固定，防止顶板冒落给采掘正常作业带来影响。在生产实践中，往往采用钻孔及黏胶的方式固定顶板的位置，使煤层与工作面很好的衔接，保证开采的顺利进行。

2.采煤工艺处理措施

采煤不是一般的地上作业，由于它尤其特殊的工作环境，导致采煤工作是较为困难的，在采煤工艺的选择上也必须进行慎重的选择。根据无炭柱的位置、形状及地质环境，需要对无炭柱进行小震动炮破岩层处理。可以根据分组装药的炮破原则，首次炮破时一次起爆，再次爆破防止压馏。

为了是煤层更好的采掘避免无炭柱对于煤质的影响，应该采用浅截进刀的方式进行作业，即此时不进行割煤处理，而是只清理浮煤，这样就极大减轻了对媒体的破化，保证了煤质也避免了坍塌。在进行完无炭柱的爆破后，还应该及时跟机擦顶移架，防止人为冒顶和片帮事故的发生而对煤矿产生损失。

3.生产管理措施

无炭柱能够增多采煤工序，也加大了工作面安置及推进难度使得之前常规的作业方式被打乱，因此现在都是事先处理好无炭柱，才按正常的方法进行割煤，以保证工作面的前进速度以及煤层的稳定。

无炭柱爆破以后在工作面上会产生矸石，为了确保煤质需要对这两种物质进行分装分运。还要采取必要的措施保证矸石及早运出，以免影响有效采掘作业时间。在这里需要强调的是矸石是附存在无炭柱上的，本身是非常坚硬的，因此对矸石的处理速度直接关系到了工作面的推进。为了增加矸石打眼效率，需要配备空压机、高压胶管等机械设备以保证采掘作业快速顺利进行。

为了确保无炭柱的处理和采掘作业的效率，需要对工作面的空压机、凿岩机等机械设备进行管理和维护，因为这些机械的损坏不但耽误生产而且还会造成整个采掘作业系统的瘫痪，需要专门的维修管理人员对这些设备进行检测和维修，保证其正常工作，减少设备事故及设备损坏造成的损失。同时，还应该加大对运输、打眼等设备的管理力度，并采取有力的措施，在无炭柱段钻眼期间，需加强设备的维修检测管理，随时监测煤矿采掘作业过程中出现的不利改变。

四、结束语

无炭柱对于煤矿来说是巨大的威胁，处理好了无炭柱也就减少了很多障碍，也能提高采煤量。为了提高煤矿开采的效率，对综采工作面进行无炭柱的技术处理采取了顶板管理、采煤工艺处理以及生产管理等措施，在实践应用较为广泛，根据无炭柱所在的位置、形状以及周围煤层的状况，采取适合的技术措施，提高采煤量和煤矿质量。

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