综采工作面过陷落柱安全措施培训

综采工作面过陷落柱安全措施培训CONTENTS目录01陷落柱概述与工程背景02过陷落柱前的准备工作03采煤机直接切割过陷落柱技术04人工打眼放炮过陷落柱技术CONTENTS目录05特殊工艺与安全保障措施06过陷落柱期间的质量与安全管理07过陷落柱后的验收与总结01陷落柱概述与工程背景陷落柱的定义与形成机理

陷落柱的定义陷落柱是指煤矿中某些地层在地下水冲刷、溶蚀或构造运动等作用下，发生坍塌形成的柱状空间，是煤矿开采中常见的地质构造，对综采工作面的安全和生产具有重要影响。

陷落柱形成的地层岩性条件陷落柱多形成于石灰岩、白云岩等可溶性岩层中，这些岩层在地层压力、地下水冲刷等作用下易发生溶蚀、塌陷等现象，为陷落柱的形成提供了物质基础。

陷落柱形成的构造运动影响地壳运动、断层活动等构造运动可能导致岩层错动、破碎，使岩层结构的完整性遭到破坏，为地下水的渗透和溶蚀创造了条件，加速陷落柱的形成。

陷落柱形成的地下水作用地下水流动、溶蚀作用等可加速岩石溶解，形成溶洞，随着溶洞不断扩大，上部岩层在重力作用下发生坍塌，从而形成陷落柱。陷落柱对综采工作面的危害分析阻碍生产进度陷落柱占地大、体量大，直接影响采煤工作面的正常推进，如150105综采工作面预计遇到的三个陷落柱，最长达51米，将严重影响生产连续性。顶板安全威胁陷落柱区域顶板破碎、稳定性差，易发生垮塌，可能导致冒顶事故，对作业人员和设备造成直接安全威胁，需加强支护管理。设备损坏风险陷落柱岩体可能过硬或软硬不均，采煤机强行切割易导致截齿磨损、设备超负荷运转，甚至损坏刮板输送机等关键设备。瓦斯与粉尘隐患放炮作业可能引发瓦斯超限，如未严格执行“一炮三检”制度，瓦斯浓度超过0.6%易发生爆炸风险；同时破碎岩体产生大量煤尘，需加强洒水灭尘。资源浪费与经济损失陷落柱导致部分煤炭无法开采，造成资源浪费；处理过程中设备维护、工期延误等带来直接和间接经济损失，影响矿井经济效益。典型工程案例背景介绍

0112106综采工作面陷落柱概况12106综采工作面在切眼掘进过程中，于轨道顺槽切眼口53m-69m处揭露一陷落柱。该陷落柱的出现对工作面正常回采造成影响，为保证安全顺利通过，特制定专项安全技术措施。

0215205综采工作面陷落柱特征15205综采工作面回采至运输顺槽90米时，1#—20#支架范围内揭露一陷落柱，其在运输顺槽内长76米，预计在工作面内长30米。针对该陷落柱，计划采用放震动炮疏松岩体后机组扫矸通过的方式。

032105综采工作面陷落柱情况2105工作面回采至运输巷186.5m、回风巷177.5m处，在91-92#架间揭露一陷落柱。该陷落柱柱体为砂泥岩块状杂乱胶结，胶结程度一般，有轻微片帮现象，无涌水和瓦斯超限现象，倾向坡度为-8°～10°，回采方向坡度为3°～7°。过陷落柱施工总体目标安全保障目标确保施工期间无顶板垮塌、瓦斯超限、设备损坏等安全事故，实现零伤亡、零事故目标。严格执行敲帮问顶、支护检查等制度，杜绝“三违”行为。技术控制目标根据岩性合理选择采煤机切割或人工打眼放炮工艺，软岩段牵引速度控制在1-2m/min，硬岩段炮眼布置误差不超过0.1m，装药量精准控制在200-400g/眼。进度管理目标陷落柱段与正常割煤带保持相同循环进度，确保刮板运输机推移成直线，每日推进度不低于设计值的90%，避免因过陷落柱导致工作面停滞。质量达标目标采高控制在1.26-1.85m（按现场条件调整），支架初撑力不低于24MPa，顶板空顶距不超过规定值，炮后大块矸石（＞300mm）处理率100%。02过陷落柱前的准备工作地质探测与参数圈定

超前钻探技术应用采用钻探方式对陷落柱体在工作面内的延展长度进行圈定，提前掌握其分布范围，为制定过陷落柱方案提供地质依据。

陷落柱参数测定明确陷落柱的位置、长度、宽度等关键参数，如12106综采工作面陷落柱位于轨道顺槽切眼口53m-69m处，15205工作面陷落柱预计在工作面内长30米。

岩性特征分析分析陷落柱岩性，判断其软硬程度，如2105工作面陷落柱柱体为砂泥岩块状杂乱胶结，12106工作面陷落柱存在软岩与硬岩不同情况，为选择过柱方式提供依据。

导水与瓦斯情况探测加强对陷落柱导水情况及瓦斯涌出量的观测，确保在过陷落柱期间无涌水和瓦斯超限现象，保障施工安全。施工方案制定与审批流程方案编制依据与原则

编制依据包括《煤矿安全规程》、工作面地质资料（如12106综采工作面陷落柱位于轨道顺槽切眼口53m-69m处）及设备参数。原则需满足"安全第一、因地制宜"，针对软岩采用采煤机切割，硬岩采用人工打眼放炮。施工方案核心内容

明确过陷落柱方法：软岩时采煤机切割速度控制在1-2m/min，每割5m停机移架支护；硬岩时采用三花眼布置炮眼，眼深1.5m、装药量200g/眼，执行"一炮三检"制度。同时确定采高控制范围（如1.26-1.5m）及设备保护措施。审批流程与责任主体

方案需经矿技术部门编制，提交安全、机电、通风等部门会审，由总工程师审批。现场实施前需组织跟班队长、班组长及安全员进行技术交底，确保全员掌握操作要点和应急处置措施。设备检查与维护要求

综采设备全面检查对工作面液压支架、采煤机、刮板输送机等设备进行全面检查，确保各部件完好、无漏液、无损坏，保证其正常运行和安全性。

过陷落柱专用设备重点维护对过陷落柱所需的关键设备，如采煤机截齿、刮板运输机刮板及E型螺栓等进行重点检查和维护，及时更换磨损部件，确保其可靠性。

设备调试与试运行对所有设备进行调试和试运行，验证设备性能是否满足过陷落柱期间的特殊工况要求，确保设备在复杂条件下稳定运行。

乳化液泵站运行保障乳化液泵应连续运转，防止停泵导致支架自降，泵站压力必须达到30MPa，确保支架初撑力达到24MPa，保障支护强度。人员培训与职责分工操作人员专项技能培训对采煤机司机、支架工等操作人员进行过陷落柱专项培训，使其熟悉软岩切割、支护调整、放炮警戒等特殊操作，考核合格后方可上岗。管理人员安全指挥培训对跟班队长、班组长开展过陷落柱期间的安全指挥培训，重点掌握风险预判、应急协调及“敲帮问顶”制度执行要点，确保现场指挥规范。全员安全意识教育组织所有参与人员学习过陷落柱安全技术措施，强调“一炮三检”“三人连锁”等制度的重要性，提高自我保护能力和应急处置意识。现场职责分工明确成立过陷落柱跟班领导组，明确组长、副组长及成员职责；指定专职放炮员、瓦检员、安全员，各司其职，确保施工各环节安全可控。03采煤机直接切割过陷落柱技术适用条件与工艺原理采煤机直接切割适用条件适用于陷落柱岩体全部为软岩，岩石松软的情况，需保证陷落柱段两侧平缓过渡，无台阶，确保运输机平稳运行。人工打眼放炮适用条件适用于岩石变硬，采煤机无法直接切割通过的陷落柱，需严格执行相关放炮安全制度和措施。静态爆破工艺原理当陷落柱段岩石硬度较大、煤机负荷明显加重时，对硬岩打眼、装无声破碎剂使石头涨裂，再用风镐、撬棍等剥离碎裂岩石。切割参数控制与操作要点采煤机牵引速度控制当陷落柱内岩石硬度较软时，采煤机牵引速度应控制在1-2m/min，确保均匀平稳通过，减少对岩体的冲击。切割深度与循环作业要求采用及时支护形式，采煤机每割5m时，必须停机移架，支护好顶板后再推移刮板运输机，严禁超深切割导致空顶距过大。采高控制标准过陷落柱期间采高应控制在1.26-2.0m范围（如15205工作面控制在1.9-2.0m，12106工作面控制在1.26-1.5m），确保机组正常通行并适应柱体高度。特殊工况操作禁忌放炮后若出现大于300mm的大块矸石，只准用大锤或风镐破碎，严禁用采煤机硬割；岩性突变时应立即停机检查，调整方案后再作业。顶板支护与煤壁管理措施采煤机切割时的及时支护采煤机切割软岩时，采用及时支护形式，每割5m必须停机移架，支护好顶板后再推移刮板运输机，确保顶板安全。破碎顶板与片帮的加强支护顶板破碎或煤壁片帮时，在每架支架顶梁上放置两根1.0m长板梁（规格：1.0m×0.18m×0.2m），板梁下靠煤壁支设DW20/100型单体液压支柱；岩性极松软时，板梁上铺设菱形网控制顶板。放炮后空顶处理措施放炮后若空顶距大于规定值，立即在支架上方穿插板梁顶死煤帮，缩短空顶时间，防止漏冒顶事故发生。煤壁防片帮措施人员进入机道作业时，必须闭锁采煤机和运输机，采取打贴帮柱等防片帮措施，并严格执行“敲帮问顶”制度，清除活煤活渣。运输系统保障技术

设备全面检查与维护过陷落柱前，需对工作面刮板输送机、采煤机等运输设备进行全面检查，确保其正常运行和安全性。对过陷落柱所需的设备进行重点检查和维护，对损坏、丢失的刮板、E型螺栓要及时补充，确保其可靠性和稳定性。

运输设备运行控制采煤机在陷落柱段装渣时，必须严格控制采机速度，缓慢通过。陷落柱段与工作面正常割煤带必须保持循环进度一致，确保运输机推移成一条直线。

大块矸石处理规范若放炮后出现大于300mm的大块矸石，只准用大锤或风镐打碎，严禁用采煤机硬割，以防损坏设备影响运输。

运输系统专项维护过陷落柱期间，要加强设备管理，严禁超负荷运转。乳化液泵应连续运转，以防止停泵支架自降，且泵站压力必须达到规定值（如30MPa），确保运输相关液压系统正常工作。04人工打眼放炮过陷落柱技术爆破工艺流程与作业要求爆破工艺流程交接班处理隐患→打眼→装药→放炮→出渣→拉架、移溜。交接班处理隐患要求施工前后及过程中，跟班队长、班长需带领相关人员对作业地点安全状况详细检查，发现问题及时处理，确认无危险后方可施工。打眼作业要求采用7655型高频风钻，配合2.0米长钻杆，按爆破图表规定打眼。炮眼布置为三排五花眼，间距1.0m，深度1.5m，装药量200g/眼。采用湿式打眼，煤尘大时及时洒水灭尘。装药作业要求使用三级煤矿许用乳化炸药，药卷规格￠23mm×200mm，重0.2kg/卷，1-3-5段毫秒延期电雷管引爆，MFB-100型防爆发爆器全断面一起起爆。正向装药，炮眼封泥用2卷水炮泥及粘土炮泥填充捣实，严禁用煤粉等可燃性材料。装药与打眼不得平行作业，装药后电雷管脚线悬空短接。放炮作业要求由专职放炮员用发爆器完成，一次性打眼、全断面一次起炮。放炮前班组长清点人数，人员撤至警戒线外（直线≥100米，拐弯≥70米），设专人警戒联络。严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。出渣与拉架移溜要求炮放完后，经班组长、安全员、瓦检员检查顶板、煤帮、瓦斯无问题，开动采煤机扫渣入运输机。扫渣后按规程及时移溜、拉架。炮眼布置与装药规范01炮眼布置参数采用三花眼布置，眼深不少于1.5m，眼距0.8m，炮眼与煤壁夹角约75°，与水平面夹角10°~15°；或三排五花眼布置，间距1.0m，深度1.5m。02钻具与操作要求使用7655型高频风钻，配合2.0米长钻杆，采用湿式打眼；施工人员须按爆破图表规定操作，打眼时严格执行敲帮问顶制度。03装药材料与工艺采用三级煤矿许用乳化炸药，药卷规格￠23mm×200mm（0.2kg/卷），1-3-5段毫秒延期电雷管引爆；装药量200g/眼，正向装药，炮眼封泥用2卷水炮泥及粘土炮泥捣实。04装药安全禁忌严禁反向装药、用煤粉等可燃性材料封泥；装药与打眼不得平行作业；装药后电雷管脚线须悬空短接，严禁接触导电体。起爆程序与安全警戒设置

01起爆人员资质与操作要求放炮必须由专职放炮员使用发爆器完成，放炮员必须持证上岗。装药与打眼不得平行作业，装药后必须把电雷管脚线悬空并短接，严禁与导电体接触。

02起爆前的安全准备将工作面所有非本安型电气设备停电闭锁，采煤机必须距放炮点50米以外停放。放炮波及范围内的电缆、液管等必须用旧皮带覆盖保护，支架活柱、压力表等需包裹严实。

03“一炮三检”与“三人连锁”制度执行严格执行“一炮三检”（装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯）和“三人连锁”（班组长、放炮员、瓦检员）放炮制度。瓦检员检查放炮地点20米以内风流中瓦斯浓度不得超过0.6%方可作业。

04警戒范围与人员撤离要求班组长必须指派专人在所有通入响炮点的通路设置警戒，直线警戒距离不得小于100米，拐弯距离不得小于70米。待所有人员撤至警戒线以外安全地点，清点人数无误后方可下达起爆命令。

05起爆操作与间隔控制采用分组装药，一组装药必须一次起爆，每次拉炮数量不得超过5个；顶板破碎、压力大地段应酌减，必要时一次拉一炮，拉炮时间间隔不得小于10分钟，确保瓦斯、一氧化碳及时疏散。爆破后出渣与支护作业

01出渣前安全检查炮全部放完后，由班组长、安全员、瓦检员检查顶板、煤帮、瓦斯无问题后，方可开动采煤机把渣扫入运输机。

02出渣作业要求过陷落柱期间，放炮崩出的矸石必须清扫干净。若放炮后有大块矸石（大于300mm），只准用大锤或风镐打碎，严禁用采煤机硬割。

03拉架移溜操作采煤机扫渣后，按规程规定及时移溜、拉架。陷落柱段与工作面正常割煤带必须保持循环进度一致，确保运输机推移成一条直线。

04顶板维护措施放炮后如空顶距大于规定值时，要在支架上方穿插板梁顶死煤帮，以缩短空顶时间，防止漏冒顶。05特殊工艺与安全保障措施静态爆破技术应用条件

岩体硬度条件当陷落柱段岩石硬度较大，采煤机负荷明显加重、无法直接截割时，可采用静态爆破技术。例如2105综采工作面在遇硬岩时，即停止煤机切割，采用无声破碎剂进行处理。

安全环境要求适用于对振动、冲击波、噪音控制要求高的场景，能有效避免常规爆破可能引发的瓦斯超限、顶板震动等风险，尤其适用于瓦斯矿井或顶板稳定性差的区域。

岩性及胶结状态针对砂泥岩块状杂乱胶结、胶结程度一般的陷落柱体，静态爆破可通过膨胀压力使岩体缓慢破裂，减少对周边围岩的扰动，如2105工作面陷落柱处理中对轻微片帮情况的控制。

施工空间限制在综采工作面等空间受限区域，静态爆破无需复杂的警戒与防护，工艺相对简单，可配合风镐、撬棍等工具进行破碎岩块的剥离，适应工作面狭小作业环境。瓦斯与粉尘防治措施

瓦斯浓度监测与管理瓦检员需检查放炮地点20米以内风流中、支架间、底板处瓦斯浓度，确保不超过0.6%方可装药、放炮；每次放炮前后必须将工作地点前后20米范围内洒水灭尘。

爆破作业瓦斯防控放炮时严格执行"一炮三检"和"三人连锁"放炮制度；每次拉炮数量不得超过5个，拉炮时间间隔不小于10min，确保瓦斯、一氧化碳及时疏散，杜绝超限报警事故。

粉尘综合防治打眼时采用湿式打眼，煤尘大时及时洒水灭尘；过陷落柱期间，采煤机切割或放炮后，对工作地点前后20米范围进行洒水降尘，防止粉尘积聚。

通风系统保障过陷落柱期间加强通风系统检查，确保通风正常，有效排除瓦斯等有害气体；若发现瓦斯浓度异常，立即停止作业，采取措施处理至安全浓度以下方可恢复施工。防片帮与顶板破碎处理

敲帮问顶制度执行施工前后及过程中，跟班队长、班长必须带领相关人员对作业地点安全状况进行详细检查，发现活煤活渣等隐患及时处理，确认无危险后方可施工。

防片帮措施人员进入机道打眼、装药、联炮等作业时，必须闭锁采煤机、运输机，采取防片帮措施，打贴帮柱，并严格执行"敲帮问顶"制度。

顶板破碎加强支护顶板破碎或煤壁片帮时，在每架支架的顶梁上放置两根1.0m的板梁，板梁规格为长1.0m、宽0.18m、厚0.2m，并在每根板梁下靠煤壁支设DW20/100型单体液压支柱；若岩性松软板梁无法控制顶板，应在板梁上铺设菱形网。

空顶距控制与处理放炮后如空顶距大于规定值时，要在支架上方穿插板梁顶死煤帮，以缩短空顶时间，防止漏冒顶。设备防护与应急准备

机电设备防护措施放炮波及范围内的电缆、监控线、控制线、液管必须全部用皮带覆盖，悬挂挡矸吊帘；支架活柱、压力表等必须用废旧的皮带包严实。

设备状态保障要求过陷落柱期间，加强设备管理，严禁超负荷运转。采机滚筒截齿及时更换；三机损坏、丢失的刮板、E型螺栓及时补充；乳化液泵连续运转，泵站压力不低于30MPa，支架初撑力达到24MPa。

应急预案与物资准备制定过陷落柱期间突发冒顶、瓦斯超限等事故的应急预案，配备足够的支护材料（如板梁、单体液压支柱、菱形网）、灭火器材和急救用品，并组织应急演练。

人员撤离与警戒设置放炮前，所有人员必须撤至警戒线以外的安全地点，直线警戒距离不小于100米，拐弯距离不小于70米。班组长指派专人在所有通入响炮点的通路设置警戒，专人联络。06过陷落柱期间的质量与安全管理支护质量检测标准

支架初撑力标准工作面支架初撑力不得小于24MPa，乳化液泵站压力必须达到30MPa，确保对顶板的有效支撑。

单体液压支柱检测要求单体液压支柱规格为DW20/100，初撑力需符合规定，且迎山有力，两巷超前支护排距误差控制在±100mm内。

板梁与菱形网支护标准顶板破碎时采用1.0m×0.18m×0.2m板梁配合单体支柱支护，岩性松软时铺设菱形网，确保板梁接顶背实。

锚网索支护质量要求锚杆（索）预紧力矩需达到设计值，复合支护时相邻钢梁采用U型钢配合锚索固定，排距1m，顶部用木板接顶。施工过程监控与记录要求实时监测项目与标准对工作面顶板压力、瓦斯浓度（不超过0.6%）、一氧化碳浓度、支架初撑力（不低于24MPa）及采高（如1.26-1.5m）等关键参数进行连续监测，发现异常立即停机处理。施工操作记录规范详细记录采煤机切割速度、放炮参数（眼深、装药量、起爆方式）、移架步距、支护材料规格及数量，每小班提交书面记录，确保可追溯性。隐患排查与处理记录跟班队长、安全员每班对顶板破碎、煤壁片帮、设备故障等隐患进行排查，记录隐患位置、处理措施及结果，闭环管理并签字确认。火工品使用管理记录严格记录火药、雷管的领用、消耗、剩余数量，分箱存放且间距不小于25米，班班交接清楚，确保账实相符，执行"一炮三检"和"三人连锁"制度记录。安全检查与隐患排查制度

日常安全检查要求施工前后及过程中，跟班队长、班长须带领相关人员对作业地点安全状况进行详细检查，发现问题及时处理，确认无危险后方可施工。专项安全检查重点过陷落柱期间，重点检查工作面支架初撑力（不得小于24MPa）、两巷超前支护、采煤机及运输机闭锁情况、瓦斯