综采放顶煤技术在煤矿生产中的实践与应用

综采放顶煤技术在煤矿生产中的实践与应用

毛锋锋

新疆龟兹矿业有限公司新疆库车842000

摘要：本文分析阐述了综采放顶煤技术的优势，总结了煤矿采掘过程中综采放顶煤应用的相关问题，以资大家借鉴。

关键词：放顶煤；技术特征；安全技术措施；实践与应用

引言

经济的发展，伴随着人们对于能源需求量的不断增大，传统的厚煤层分层开采工艺弊端日益突出，直接制约着煤矿产能的提升。80年代初期，将综采放顶煤开采技术进行区域化的投入使用。对东北、华北地区的矿源先后进行了综采放顶煤开采技术的实验；直到1994年，综采放顶煤开采技术的投入才得见成效，产量迅速提升，并达到一年翻一番；1996年末，全国综采放顶煤开采工艺已经成熟，装备了255个工作面的采煤工作面。综采放顶煤开采工艺的使用使整个煤矿开采行业得到了一个空前的发展，煤矿产量大幅提升。

1综采放顶煤技术的优选环节

1.1有效节省工程量，降低事故发生机率

面对中厚层度的尤其是一些坡段较缓或较斜的倾斜煤层，假如使用传统的开采技术，不仅浪费很多人力和时间，投入大量的成本，还会导致不能完全开发煤层的同时容易引起意外事故的发生。因此，在这样的环境下，中厚层度的煤层比较适合使用综采放顶煤技术进行对煤炭的开采。因为在采用综采放顶煤技术的过程中，能够简化巷道的布置，在开采的过程中能够杜绝很多伤人事故的发生，例如：由于使用综采放顶煤技术不需铺设假顶，因此当施工人员在割煤或是放煤的过程中，不需接触顶板，降低了顶板冒落伤人的威胁性。

1.2低成本高回报

相对传统的开采工艺来说，无论是在设备、耗材、电力的使用量上都有所减少，使得开采的成本投入更低。同时综采放顶煤开采工艺的作业方式为平行作业，较分层作业法在效率上得到了更大的提升。

1.3响应国家的环境保护号召

众所周知，我国的经济发展是以牺牲环境为代价的。而煤炭的开采是环境污染源之一。随着国家经济的高速发展，人们越来越重视环境的保护。煤矿开采技术也正朝着环保方面发展，过去高污染、高耗能的开采技术逐渐被人们淘汰，重视地质的生态影响以及地下水文成为人们研究新技术的首要考虑问题。而最典型的成功例子即综采放顶煤技术。综采放顶煤技术在施工中能够减少很多工程量，并且能够最大程度的开采煤矿资源，在一定程度上保护了生态资源。

2煤矿采掘过程中综采放顶煤应用的相关问题分析

2.1综采面支护问题

根据工作面两巷的支承乐力显现规律表明，采煤工作面开采产生的动压对工作面两巷的作用较大，为减轻开采对巷道的作用，保证工作面开采所需的有效空间，要在巷道未受动压影响前或影响较小时提前对巷道进行维护。根据相关规定综合机械化采煤工作面的巷道高度不应低于1.5m，安全出口必须设专人维护，发生支架断梁折柱、巷道底鼓变形时，必须及时更换、清挖。在煤矿实际生产过程中，巷道的超前维护距离应根据工作面超前压力的影响范围确定，通常一般要在20-30m为话合。

2.2顶板管理问题

(1)采用全部垮落法管理顶板。支架最大控顶距为5．2m，最小控顶距4．6m。正常生产时，工作面移架采用追机作业方式。当采煤机割煤时，工作面煤壁发生片帮、冒顶时，必须停止割煤，及时处理;严格控制采高不得超过3m。(2)当顶板破碎时，采煤机割完顶煤后必须立即带压移架，并打出护帮板护住煤帮，煤壁片帮深度达到0．6m以上时还需拉超前架进行支护。(3)由于煤矿采煤工作面上下三角区顶板比较破碎，为了维护上下两顺槽安全出口，机头3架、机尾2架不得放煤。为了防止在拉架时，煤块从后部窜入刮板机，破坏两顺顶板完整性，实践操作中在机头3架，机尾2架处铺菱形金属网，随采随铺。有时上、下顺槽尾巷较长时，只需在拉架后把上、下端头菱形金属网铰破，适当放煤后，尾巷随即就会垮落。(4)两顺超前支护长度不小于20m，抬棚“一梁三柱”，单体必须升紧、打牢、拴防倒绳。两顺槽安全出口均采用4m长“π”型钢梁配合DW31．5－180/100的单体，支护顶板，均采用“四梁八柱”的支护方式加强支护，切顶柱为双排单体液压支柱密集支护。(5)工作面矿压显现特点。根据已采2个综放工作面实践经验，工作面在切眼预裂爆破后，向前推进35～40m后顶板初次垮落。工作面在老顶初次垮落前适量控制放煤量，垮落时飓风较小，不会造成伤害。直接顶垮落步距为15～20m，随采随垮，无悬顶现象。

2.3片帮煤壁管理问题

综采工作面的煤壁片帮，会给生产带来较大困难，要对其进行防治。煤壁片帮的预防及管理措施有如下：科学选择支架，要选择能够立刻支护、端面距较小、有防片帮装置、支护强度较大的液压支架：加强工作面的生产技术管理，搞好正规循环作业，缩短循环周期，减少煤壁的暴露时间；及时超前支护，在生产过程中，如果贴近项板的煤层已经发生片帮.就要立即采取措施。提前移架对片帮后暴露的顶板及时进行支护，避免出现冒顶事故；加固煤体，使用楔式木锚杆对煤壁锚固，也可应用注桨方法对煤体进行加固，减少煤壁片帮危害。

2.4放煤环节问题

2.4.1综放开采的采出率

通过各种可能的方法提高综放开采工作面的采出率，特别是顶煤采出率，在减少煤炭资源损失的情况下，也减少了综放开采工作面采空区的遗煤量，从而降低自燃火灾发生的可能性。措施主要有减少末采损失、端头损失，重点是减少放煤下艺损失，合理确定放煤步距，改进放煤工艺等。如，为了使顶煤充分冒落，在两巷超前工作面打深孔眼进行深孔爆破，实践证明这样放煤效果更佳，放煤时坚持多循环、循环往复放煤，每个放煤口放5-7min，使顶煤及假顶均匀下降，提高放煤效率，提高煤炭回采率。

2.4.2放煤时严格执行一放三检制

即放煤前检查，放煤时检查，放煤后检查。发现放煤口附近瓦斯超限时，立即停止放煤，放煤时如有大块堵住放煤处，要采用插板将其挤碎。如挤不碎时，采用单体支柱将其推人采空区，然后继续放煤。

2.4.3合理确定综放工作面的推进速度

在设计综放面的倾向长度时，必须根据煤层的自燃发火期和采煤设备的能力，保证在设计倾向长度下，综放开采工作面的推进速度应达到月推进50m以上。以缩短采空区自燃带的宽度，减少采空区煤层自燃火灾发生的可能性。

结语

我国的综采放顶煤技术是经过不断的探索、实践研究出来的一套较为适合开发缓倾斜或是急倾斜中厚煤层条件的煤矿并且得到了广泛的使用。同时，在技术不断成熟的前提下，各种开采煤矿的机器设备也有了很大的发展。遗憾的是由于地区的地质条件的不同以及开采设备的性能高低的不一样等一些因素的存在，使得综采放顶煤技术在全国的发展极为不平衡。综采放顶煤技术确实是一种投入少、高产出的开采煤矿的好方法，但前提必须是在有较高的管理水平、适宜的地质条件以及合理的性能较好的开采设备等条件都具备的情况下，只有这样才能实现综采放顶煤技术本身所能够带来的经济优势。因此地下煤矿开采技术是需要不断创新发展的，这样才能够成为我国高效安全的矿井建设主要技术。国家应该要从我国的实际情况出发，加强综采放顶煤技术的深入开发与研究，为放顶煤的开采条件提供一个更大的范畴。

参考文献:

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