綜采放頂煤安全開采問題的探討

姜海寶　劉玉昌

【摘 要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國礦產(chǎn)行業(yè)得到了一系列發(fā)展，雖然我國礦產(chǎn)資源豐富，但是隨著國際節(jié)能趨勢的發(fā)展，需要對礦產(chǎn)行業(yè)進行一系列安全高效規(guī)劃，該文就綜采頂煤安全開采的問題，進行一系列淺析，以滿足實際礦產(chǎn)行業(yè)的綜合發(fā)展，使該技術(shù)能夠合理安全的進行。

【關(guān)鍵詞】綜采放頂煤定義；安全開采的措施；一系列的探討

0.前言

雖然采礦工程的一系列技術(shù)得到不斷發(fā)展，但我國的綜采頂煤開采技術(shù)依舊存在一系列問題，下文將對導(dǎo)致這一系列的安全問題的原因，進行細致的剖析，以此提升該技術(shù)的安全性。

1.綜采放頂煤采煤法的原理和工藝流程

1.1原理運用

關(guān)于放頂煤采煤法的具體定義理解是在一系列厚煤層中，進行工作面整體的布置，需要在煤層的底部范圍中進行，對于這種工作面的采高需求一般為2米到3米之間的高度的一系列長壁采煤工作面，在這項工作完畢之后，再利用工藝技術(shù)采取回采。當(dāng)然在此過程中，可以利用一系列外界作用，通過人力松動或者礦石的壓力作用，給與支架上面的頂煤一系列壓力，由其支架的上方和后方放出并且要及時回收。

所謂的放頂煤采煤法，是指在厚的煤層中，沿著煤層的底部進行布置工作面，且這個工作面的采高為2米至3米高度的長壁采煤工作面，然后采用回采工藝技術(shù)進行回采，在這個過程中，可以在人工松動的作用下或者在礦山壓力的作用下，促使支架上方的頂煤碎成散體之后，由支架的上方或者后方放出并進行回收。

1.2工藝流程

煤礦在采煤生產(chǎn)過程中，低位、中位放頂煤開采手法被得到廣泛使用，而且成為放頂煤開采最主要的發(fā)展方向。以下介紹一次采全厚放頂煤開采的工藝流程。

1.2.1割煤

在這過程中，使用雙滾筒采煤機進行割煤，可以沿著工作面的全長對媒體進行截割，對于工作面的兩端，則采用了斜切進刀的方式，采高在2.4米至2.8米之間，截深則在0.6米至0.8米之間，采煤機在落煤時，可以由擋煤板、滾筒螺旋葉片以及前部輸送機鏟煤板進行配合進行，把煤塊裝入前部輸送機，然后運出工作面。當(dāng)煤層的傾角比較大時，可以采取單向割煤的方式，從下往上進行單向割煤，這樣做的目的是為了避免設(shè)備下滑。

1.2.2移架

為了使斷面頂煤處于穩(wěn)定狀態(tài)，一般在放頂煤壓的支架上都設(shè)置有護幫板及伸縮前探梁，當(dāng)采煤機進行割煤時，可以伸出伸縮前探梁對暴露的頂煤進行支護，當(dāng)采煤機經(jīng)過之后，要馬上進行移架，把伸縮前探梁進行收回，再使用護幫板護住煤壁位置。

1.2.3對前部輸送機進行推移

移架結(jié)束后，要把前部輸送機進行推移，如果想一次性就推移到位，可以在距離采煤機大約15米的位置，逐節(jié)對輸送機進行推移；如果想采取多架協(xié)調(diào)的方式進行操作，則可以分段對輸送機進行推移，可以在采煤機后5米左右的位置開始推移輸送機，每次推移不能超過三百毫米，可以分2至3次把輸送機全部推移至煤壁，并且能夠確保前部輸送機的彎曲段比15米小。

1.2.4對后部輸送機進行推移

移后部輸送機采用專業(yè)用的千斤頂，后部輸送機在千斤頂?shù)耐苿酉乱苿拥揭?guī)定的位置。在進行操作時，要對溜槽與鄰架的連接部位進行關(guān)注，以免出現(xiàn)掉鏈或者錯槽等事故的發(fā)生。

2.放頂煤

放頂煤一般采用三采一放或者二采一放的方式進行，也就是采煤機三刀或者兩刀放一次頂煤。頂煤的放出可以從工作面的一端開始進行，然后按照順序逐架進行依次放煤。在頂煤比較厚的情況下，可以進行隔架輪換，或者也可以2至3架一組，進行隔組輪換放煤。在放頂煤的過程中，如果出現(xiàn)下面幾種情況，則說明放煤處于不正常狀態(tài)：第一，大塊煤堵在放煤口出不來；第二，碎煤成拱無法放下來；第三，由于頂煤太過硬，導(dǎo)致煤塊很難垮落下來。

要是出現(xiàn)大塊煤堵在放煤口出不來的情況，可以通過支架上的攪動桿或者插板，對頂煤進行破碎，當(dāng)頂煤處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，可以適當(dāng)?shù)財[動支架的尾梁，使頂煤松動并且破碎；要是出現(xiàn)碎煤成拱無法放下來的情況，可以使支架的掩護梁或者尾梁進行擺動，此種方法可以使成拱的煤塊碎裂，不足之處是采用這種方法，支架容易受到損壞；如果出現(xiàn)較大煤塊，可以采取打眼爆破的方法進行破碎，在進行爆破時，對每一個炮眼的藥量要控制好，爆破之后對于放落的大塊煤，可以采用機械或者人工的方式進行破碎，在這個過程中，要避免出現(xiàn)輸送機的過煤高度太高，從而出現(xiàn)阻煤狀態(tài)；要是出現(xiàn)頂煤過硬無法垮落的時候，首先要對頂煤進行破碎處理，可以采取從工作面對頂煤進行大眼爆破的方式，對于爆破的參數(shù)或者方式，應(yīng)該以頂煤的性質(zhì)做出決定。

3.綜采放頂煤安全開采

3.1應(yīng)該注意的問題

綜采放頂煤時，一般要提前十米左右就要對放頂煤進行停止，并且鋪上頂網(wǎng)，對于以下出現(xiàn)的問題要妥善解決：第一，撤架的空間應(yīng)該處在頂板上，并且頂板要相對穩(wěn)定，然后對綜采線的位置進行合理的選擇；第二，對于后方的矸石竄入工作面的狀況進行有效避免，也就是說矸石要能徹底壓住金屬網(wǎng)。要是不采取鋪網(wǎng)的方式，可以加大爬坡度，然后使放煤量進行適當(dāng)減少，當(dāng)?shù)竭_綜采線的時候，可以把支架貼在頂板上，然后把易燃的碎煤變?yōu)閷嶓w煤。

3.2進行安全開采的條件

進行綜采放頂煤時，是不是更容易發(fā)生瓦斯、沖擊地壓以及煤層突出等事故的發(fā)生呢？要怎樣才能避免這類事故的發(fā)生？

綜采放頂煤時，因為頂煤的厚度較大，不管是工作面還是巷道，萬一發(fā)生這類事故，它的突出程度都有可能比分層開采大。不過，仍然要對礦山壓力的特點以及巖層運動進行分析，而不是簡單得出'開采深度越大，瓦斯煤層突出及沖擊地壓的危險性比較大'這樣的結(jié)論，對問題進行分析時，要把礦山壓力、煤層運動等一些開采決策的條件變化進行細致考慮。

3.3突出事故的發(fā)生以及防治

一般情況下，當(dāng)破壞性的內(nèi)應(yīng)力場產(chǎn)生時，一般不會儲存高能瓦斯，只有處于彈性高壓狀態(tài)，并且封閉性好的條件下，才有存在大量高能瓦斯的可能。所以，像對沖擊地壓進行避免一樣的道理，只要在具有穩(wěn)定的內(nèi)應(yīng)力場里進行開掘以及維護回采巷道，就可以使瓦斯煤層突出事故的發(fā)生得到很好的避免。根據(jù)以上的分析，在進行綜采的條件下，瓦斯煤層突出事故的發(fā)生會顯得比分層開采的可能性更小。

3.4頂板事故的發(fā)生以及防治

一般來說，綜采支架的進行是在頂煤的掩護之下進行的，所以，只要使支架工作具有一定的抗阻能力，也就是支架在高狀態(tài)、高阻力的狀態(tài)下都能進行工作，就能避免架前漏頂、架上放空事故的發(fā)生。也就是說，在一般情況下，采用綜采的形式，頂板發(fā)生事故的可能性很小，甚至要比分層開采發(fā)生的可能性更小。

3.5沖擊地壓事故與防治

一般來說，在單一重力應(yīng)力場的條件之下，開采達到一定的深度之后，在煤層傾向于沖擊條件時，有可能發(fā)生沖擊地壓的危險，沖擊地壓的發(fā)生需具備以下條件：第一，在支承壓力的高峰區(qū)域?qū)ο锏肋M行開掘；第二，堅硬的巖梁發(fā)生裂斷的時候，在相鄰的巷道以及工作面上容易發(fā)生沖擊以及突煤的事故。

綜上所述，主要在內(nèi)應(yīng)力場的形勢下對巷道進行部署，就能使沖擊地壓發(fā)生危險性的可能性減少。 [科]

【參考文獻】

[1]王家臣，唐躍剛，曹代勇等.煤炭資源與安全開采技術(shù)新進展[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.

[2]楊金堯.放頂燥開采的合理選擇[J].煤炭技術(shù)，2009（5）.

[3]郝秀明.綜采放頂煤工作面粉塵的綜合防治[J].科學(xué)之友，2010（4）.