[科普中國(guó)]-無(wú)特種柱放頂

根據(jù)頂板條件，在單體支柱工作面一般分為有特種柱放頂與無(wú)特種柱放頂兩種。

無(wú)特種柱放頂，是隨著開(kāi)采對(duì)采空區(qū)一側(cè)的支架不采取任何特殊措施，而使其垮落填滿采空區(qū)。有特種柱放頂是指隨著開(kāi)采，采空區(qū)頂板常有懸頂或者強(qiáng)烈周期來(lái)壓現(xiàn)象時(shí)，必須采取沿采空區(qū)支設(shè)特殊支架，如叢柱、排柱等放頂支架，在周期來(lái)壓強(qiáng)烈的單體柱工作面，常采用液壓放頂支架控制頂板1。

概述無(wú)特種柱放頂是回采工作面回采工藝的一道工序，屬頂板管理。隨著工作面的推移，空頂面積越來(lái)越大，為了使用空區(qū)的老頂隨著工作面的推進(jìn)不斷垮落下來(lái)，防止空頂面積太大，突然大面積垮落下來(lái)造成事故，需將采空區(qū)的支柱拉倒回收，使采空區(qū)頂板及時(shí)垮落，以減輕工作面煤壁的壓力，防止發(fā)生事故。無(wú)特種柱放頂，就是隨著開(kāi)采對(duì)采空區(qū)一側(cè)的支架不采取任何特殊措施，而使其垮落填滿采空區(qū)1。

適用條件煤層賦存狀態(tài)與構(gòu)造

當(dāng)煤層埋藏不穩(wěn)定，厚度變化很大時(shí)，采用一次采全厚放頂煤采煤法是最理想的方法，因?yàn)檫@時(shí)采用分層開(kāi)采法會(huì)因最后剩余的煤有厚有薄甚至不可采而丟失大量煤炭。當(dāng)煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，為大量的斷層切割時(shí)，進(jìn)行分層開(kāi)采也很困難，尤其是當(dāng)煤層的頂板被斷層切割、底板尚未破壞的情況下采用下行分層開(kāi)采，第一層因頂板被切割而無(wú)法開(kāi)采，這時(shí)如采用一次采全厚放頂煤采煤法沿底板開(kāi)采就可以解決分層開(kāi)采的困難。

煤層厚度

煤層的厚度是選用放頂煤采煤法的最基本的條件。放頂煤采煤法煤層厚度的下限為5m，個(gè)別情況下可以到4m，低于5m時(shí)完全可以用普通綜采開(kāi)采。當(dāng)煤層厚度超過(guò)20m以上，應(yīng)采用分層放頂煤采煤法，分層厚度一般為10—12m。

煤層傾角

對(duì)于一次采全厚綜采放頂煤采煤法，煤層傾角以25°以下為宜。

直接頂?shù)膸r性與厚度

綜放開(kāi)采最適宜的頂板巖性是泥巖和砂質(zhì)泥巖，因?yàn)檫@種頂板能隨采隨冒，從而使冒落的頂煤與垮落的直接頂能在放煤過(guò)程中形成統(tǒng)一的松動(dòng)冒落體。

煤層物理機(jī)械性質(zhì)與結(jié)構(gòu)

對(duì)放頂煤來(lái)說(shuō)，煤的硬度影響不大，因?yàn)樵儆驳拿涸趧×业牡V山壓力作用下也是完全可以冒落的，只是冒落的塊度隨煤的硬度不同而有所差異。煤層的節(jié)理越發(fā)育，對(duì)放頂煤越有利。煤層的結(jié)構(gòu)對(duì)放頂煤影響很大，如堅(jiān)硬的夾石會(huì)增強(qiáng)頂煤的整體性，因而不易垮落。

煤層底板巖性

煤層底板的巖性一般對(duì)放頂煤采煤法影響不大，但松軟的底板會(huì)對(duì)支架行走帶來(lái)困難，特別是遇水膨脹的厚層泥巖底板，放頂煤支架容易下陷，造成移架困難2。

安全事項(xiàng)回柱放頂時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：

（1）按規(guī)定設(shè)置特殊支架；

（2）回柱放頂前必須對(duì)放頂?shù)陌踩ぷ鬟M(jìn)行全面檢查，清理好退路；

（3）回柱放頂應(yīng)按由下而上，從里到外的順序進(jìn)行；

（4）回柱放頂時(shí)必須指定有經(jīng)驗(yàn)的人員觀察頂板，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；

（5）工作人員應(yīng)站在支架完整的安全地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。嚴(yán)禁人員進(jìn)入老塘；

（6）在可能出現(xiàn)懸掛不垮落時(shí)應(yīng)留設(shè)信號(hào)柱；

（7）工作面上下出口的采空區(qū)域應(yīng)回凈支架，放落頂板，不得留有懸頂3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學(xué)