试议采空区全部垮落法处理采空区措施学术

论文导读：车一般有JH-5型、JH-8型和JH-14型等，前两种体积小、重量轻、挪移和安设灵活，在工作面内安设多台绞车时一般采用此绞车。后一种绞车功率及容绳量大，在工作面使用一台绞车回柱时，适合选用此种绞车。（2）回柱绞车安设位置：①安设在回风巷。绞车距工作面25m左右处。安设要增加一套变向装置。包括变向轮柱和变向滑轮。此法任何
【摘 要】本文主要阐述了放顶步距及控顶距的确定、回柱、放顶等全部垮落法对采空区进行处理的技术问题。
【关键字】全部垮落法；采空区；工作面
全部垮落法是在工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采煤工作空间外的支架，使直接顶自然垮落或强迫垮落。随工作面的推进，每隔一定距离要按预定计划回柱放使采空区顶板有计划的自行垮落或强迫垮落；撤除放顶区的支柱；工作面沿走向一次放顶的宽度。

1、放顶步距及控顶距的确定

最小控顶距要按顶板岩石的力学性质、工作面的推进度和回采工作需要的空间确定。工作空间主要包括机道、人行道和材料道。放顶步距要按顶板岩层的性质确定。放顶步距太大，工作空间的压力容易增加；放顶步距太小，顶板垮落不完全，反而会增加放顶工作量。放顶步距要等于工作面一次推进度或成倍数关系。一般而言，工作面推进一至两次进行一次放顶。顶板松软，放顶步距要小些；顶板坚硬，放顶步距要大一些。
2、回柱

2.1人工回柱

人工回柱通常要分段进行，分段长度要按顶板情况确定。通常15m～25m。每段由一个回柱组进行回柱。每组由两人协作进行回柱。
选择收口位置。分段收口位置，即分段内结束回柱的位置。为防止回撤本段最后一两根支柱发生困难，选择收口位置时要注意：收口处周围采空区顶板充分垮落，矸石充填较高；保持收口处顶板完整，附近支柱排列整齐；确保安全出口宽敞，不被矸石或其他设备堵塞。
收口位置选择好后，马上做收口准备。回柱前在分段处用支柱或挡木等围圈一定范围，其中充填该处顶板垮落下来的矸石，形成人工构筑物。一是能作为两分段间屏障，使上分段垮落的矸石，避免滚落到下分段。另外因顶板在此处预先垮落，截断了两分段交界处的顶板，使相邻分段放顶时，不波及下一分段。
开口即是开始顺序回柱。开口前要按工作支架说明书规定的密集支柱形式，支好2m～3m密集支柱。
要等邻段收口准备工作完成后开始撤柱。不然容易因塌顶或滚矸给邻段导致困回柱顺序。回柱时应从里到外或从下到上顺序进行。从里到外是沿工作面推进方向，每一段先撤靠采空区的密集支柱，再按次序回撤外边的点柱。从下到上是沿工作面倾斜方向，每段均从下向上进行回柱。
人工回柱适合工作面顶板比较稳定，支柱受力较小的情况，在顶板破碎，支柱被垮落的矸石埋压时，要采用机械回柱。

2.2机械回柱

（1）回柱绞车的选用及安设。现在煤矿使用的回柱绞车一般有JH-5型、JH-8型和JH-14型等，前两种体积小、重量轻、挪移和安设灵活，在工作面内安设多台绞车时一般采用此绞车。后一种绞车功率及容绳量大，在工作面使用一台绞车回柱时，适合选用此种绞车。
（2）回柱绞车安设位置：①安设在回风巷。绞车距工作面25m左右处。安设要增加一套变向装置。包括变向轮柱和变向滑轮。此法任何采煤工作面均可用。尤其适合在顶板破碎，压力较大的工作面和厚煤层的中、下分层使用；②安设在工作面端部，靠采空区密集支柱一侧；③安设在工作面内。在工作面较长，用一台回柱绞车不能在一定时间内撤除全部支架，若工作面条件许可安设绞车时，应把绞车安在工作面内。
回柱方法较多，一般采用小绳头法。回柱时用与主绳连接的一根或若干根小绳拴住应回的支柱，开动绞车后，把一组或几组支柱回出。小绳是较细软的钢丝绳。小绳要做成绳套、小钩绳、带环绳套等。

2.3回柱工作应注意的环节

（1）拴绳。拴绳之前要先检查顶板，有不安全处要处理好后再工作；拴绳要按从下到上，从里向外，先切顶柱后基本柱，切顶柱超前回收距离不可超过2m；柱绳不可拴在柱中间，拴好小绳后，要撤出人员通知信号工发信号开车；支柱拉倒后，要拉出采空区才准解绳取柱，取柱时要面向采空区；回收倒在采空区的支柱，要用长柄工具拿取，不准进入采空区作业。
（2）信号。要保护好信号线，工作时站在超前放顶10m外的地方，拴绳工要及时通知开、停车；'回柱结束后，要将信号线拉出工作面，盘在回柱绞车前的安全地点。
（3）变向轮。要站在主绳受力的外侧，不得站在采空区旁边；出现大绳跳出滑轮或挂滑轮顶柱不牢时，要马上打信号停车处理；绞车松绳拉主绳时要站在距变向轮2m处，主绳伸向工作面一侧；应保持变向轮平稳，顶柱牢靠。
（4）绞车。在工作中要集中精力注意听信号，开停及时，绳不多松；回柱中发现绞车负荷太大开不动时论文导读：
，不可硬开，通知拴绳工减少拴柱数量或改变操作方式，预防断绳或咬绳；绞车防护装置不齐，不得开车。
3、放顶

3.1密集支柱放顶

在放顶之前，要在放顶线上的支柱内补打密集支柱。在放顶区内的支柱回撤后，顶板被这排密集支柱切断而垮落，密集支柱能阻挡垮落的矸石窜入工作面内。此种放顶方式适合在直接顶较为稳定而基本顶来压非常明显的工作面。

3.2无密集支柱放顶

此放顶方法能大幅减少支、回柱的工作量，加快放顶速度，缩短循环周期，加快工作面的推进速度。采用无密集支柱放顶，要尽可能减少工作面控顶距，适当增加基本支柱的密度，提高支架的支撑力；在工作面初次来压时，要加强支护或改用密集支柱。

3.3坚硬顶板人工强制放顶

在顶板岩层坚硬时，回柱后顶板不能自行垮落，在采空区形成大面积悬顶，威胁采煤工作面安全。这种坚硬难冒落的顶板，通常采用人工强制放顶，其方法是：用爆破法崩落顶板；源于：硕士论文www.7ctime.com
对顶板进行预爆破，破坏顶板的完整性；对顶板预注高压水，软化顶板岩层等。
（1）对坚硬顶板预注高压水。这种方法是在工作面前方，预先打深钻孔，注高压水。注水分两次进行，一是在钻孔打完后，以18-20个大气压的高压水初注；二是在钻眼进入工作面前支承压力范围内，再以120-250个大气压的高压水大流量进行二次注水。顶板岩层注水以后，降低了岩石强度及层间黏结力，增加岩体裂隙，使回柱或移架后顶板能够自行垮落。
（2）超前深孔爆破顶板预裂法。这种方法是在工作面前方坚硬顶板中，从区段平巷里预先打好平行工作面的长钻孔进行超前爆破，使离煤层上方一定距离的顶板形成裂隙区，但不破坏裂隙以下的顶板岩层。在开采时顶板即会自行垮落。
（3）对采空区顶板进行爆破。爆破后把顶板崩落，被崩落的矸石充满或基本充满采空区。同时，因爆破破坏了顶板岩层的完整性，使上覆岩层较易垮落，也使垮落时的冲击强度减弱。按爆破炮孔深度，此方法分为浅眼爆破法和深孔爆破法。前者爆破人工强制放顶，在密集支柱内向顶板钻眼，眼深1.5-2m，再装药爆破，崩落的顶板岩石来充填采空区。适用在不太坚硬的顶板岩层。深孔爆破可分为步距式放顶和台阶式放顶。