綜采工作面過斷層開采技術(shù)研究

摘 要：隨著現(xiàn)代化開采技術(shù)的創(chuàng)新，在煤礦綜采放頂安全的開采技術(shù)與綜合管理中，能有效的提升綜采放頂煤技術(shù)以及煤礦回收率等都有很大的作用。本文將圍繞煤礦開采中綜采放頂技術(shù)進行研究，并對其中一些新型的系列綜采支架以及配套設(shè)施進行全面的概述，更好的推動煤礦綜采放頂開采技術(shù)的進步。

關(guān)鍵詞：綜采；放頂；安全；開采技術(shù)

綜采放頂?shù)臋C械化操作有著很大的作用，從當(dāng)前的整個技術(shù)層面來看，主要是對放頂技術(shù)進行整個的分析，尤其是在一些條件相對較差的煤層，包括在傾斜、急傾斜等煤層的開采中，在整個技術(shù)控制中形成優(yōu)化的模式，有很大的作用。

一、簡述綜采放頂安全開采技術(shù)的運用現(xiàn)狀

1、厚煤層開采的技術(shù)難點

通過對現(xiàn)有的緩斜煤層綜放開采設(shè)備對大傾角煤層開采適應(yīng)性的基礎(chǔ)上，提出了利用現(xiàn)有的重型綜放設(shè)備開采大傾角特厚煤層的技術(shù)難點；在此基礎(chǔ)上，對大傾角特厚煤層綜放開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂板破碎與運移規(guī)律、“支架—圍巖“關(guān)系進行了系統(tǒng)研究，得到了不同開采條件的合理頂板控制技術(shù)、綜放開采工藝方式和參數(shù)；提出了未利用輔助防滑、防倒設(shè)備情況下的綜放面設(shè)備防滑、防倒技術(shù)，綜放面設(shè)備穩(wěn)定性得到了有效控制；采用大傾角綜放面合理的安裝、回撤、快速過斷層技術(shù)，有效減少了非生產(chǎn)作業(yè)時間，提高了工作面效率。

2、技術(shù)創(chuàng)新的整體難點

針對厚煤層開采技術(shù)相對難的情況，目前一些礦井采用創(chuàng)新技術(shù)的運用，在巷道布置、開采機械、采煤方法、回采工藝等技術(shù)上大膽突破，在布置正規(guī)回采工作面困難且儲量損失較大的情況下，將回采工作面布置成旋轉(zhuǎn)、刀把、對拉或其它不規(guī)則工作面；其次，根據(jù)煤層參數(shù)合理選型綜機及支護設(shè)備，全部采用一次性采全高方式，嚴(yán)格跟頂跟底等，此外，在技術(shù)創(chuàng)新上，還加強了對邊角煤柱、斷層煤柱以及巷道煤柱的整體開采，形成綜采工作面采用梯形對接技術(shù)的方式，打破以往的矩形巷道布置的運用方式，對不同回采塊段組合成具有更大價值的不等長工作面，對于厚煤層開采技術(shù)形成了全新的管理模式。

3、整體狀況的技術(shù)更新

在整個礦井的技術(shù)運用中，通過采用現(xiàn)代化的綜采放頂安全開采的機械化操作模式，將一些綜合性的技術(shù)與現(xiàn)代信息化的角度融合在一起，尤其是突出在整個放頂安全管理技術(shù)中創(chuàng)新，將支護架的構(gòu)建、巷道維護等運用進來，在技術(shù)組織上，對于不同工作面的安裝，形成97架液壓支架的方式，并采用單體支柱配合的方式，形成整個機械化操作的運用，加強頂梁與支護架之間的全面融合，因此，通過對支護架的整體管理，形成調(diào)采機頭的延伸，對于相對延伸的工作面，形成平行直推的方式，直到停采線的出現(xiàn)，在單體支柱的配合下，形成更加堅固完整的技術(shù)模塊。

二、概述綜采放頂安全開采技術(shù)的運用方式

1、頂煤冒放性的定量評價方法

頂煤能否順利冒落并有效放出，是決定放頂煤開采能否成功的關(guān)鍵，也直接影響到煤炭回收率。我國科技人員先后提出多種冒放性評價方法，現(xiàn)場使用較多且直觀方便的方法是下述的因素加權(quán)模糊推理法。這是對煤層地質(zhì)條件和開采條件的綜合評價，沒有考慮輔助措施對冒放性的影響作用。當(dāng)采用輔助措施影響冒放性時，相當(dāng)于改變煤層地質(zhì)條件和開采條件，因此，該方法仍然適用。

2、綜放面頂板結(jié)構(gòu)與支架圍巖關(guān)系

放頂煤采場冒落矸石厚度大，頂板壓力被緩沖，壓力變小，因此有些礦井選用噸位較小的支架，結(jié)果出現(xiàn)立柱壓爆、油缸變形的嚴(yán)重事故。放頂煤采場壓力是變大了還是變小了，應(yīng)該怎么認(rèn)識這個問題，已成為綜放支架設(shè)計和選型的首要問題。由上述分析可知，綜放面頂板壓力不僅與頂板結(jié)構(gòu)有關(guān)，且與采空區(qū)充填狀態(tài)有關(guān)。對于一般的頂板結(jié)構(gòu)，支架設(shè)計和選擇時Pc的選擇可根據(jù)煤層硬度適當(dāng)調(diào)整。此結(jié)構(gòu)下水平推力不是主要矛盾，也不會有大的沖擊載荷。對于堅硬梁式結(jié)構(gòu)采場，頂板壓力大小的預(yù)計及支架選型應(yīng)采用以下步驟：首先估計在預(yù)定放出率條件下的直接頂厚度；對照具體采場的頂板巖層，推斷堅硬梁式結(jié)構(gòu)形成的位置及可能性；計算堅硬梁式結(jié)構(gòu)運動的自由空間；估算結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時最大動力載荷及力作用方向；提出對支架架型及參數(shù)的要求。

3、回采工藝的細(xì)致嚴(yán)格

目前采用的回采工藝還是傳統(tǒng)的爆破落煤工藝。該工藝最關(guān)鍵的是落煤、支護工序。在遇煤層頂板較不穩(wěn)定和極不穩(wěn)定的情形時，為減輕或避免因爆破震動給煤層頂板帶來更大破壞，減少冒頂危險，降低安全風(fēng)險，提高煤炭回采率，通常在加強支護的前提下，必須嚴(yán)格控制炮眼數(shù)目和裝藥量，即應(yīng)避免采用大藥量爆破落煤，改用小藥量爆破（即放松動炮）落煤或直接采用人工挖掘，具體還必須視煤層厚度、硬度和煤層頂板穩(wěn)定性在回采工作面現(xiàn)場確定。在煤層賦存條件較差的情況下，必須禁止濫用炮采工藝，否則不但浪費火工品，而且將使煤炭回采率大大降低，丟失本就十分有限的煤炭資源。

三、結(jié)語

通過采用綜采放頂技術(shù)的綜合模式，尤其是突出高產(chǎn)、高能化的模式，在形成對開采技術(shù)綜合的方式中，形成綜放技術(shù)的層次性提升，以此來解決更多的關(guān)于礦井設(shè)備的一些模式，更多的容納綜放開采技術(shù)在新老井礦的改造與技術(shù)創(chuàng)新，更好的尋求與煤礦開采技術(shù)整體發(fā)展相融合的方式，形成煤礦礦井的全面效果推動。

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作者簡介：丁紅巖（1979.03-），男，漢族，河南永城人，助理工程師，畢業(yè)于河南理工大學(xué)，本科，現(xiàn)就職于平煤集團梨園礦綜機辦，研究方向：采礦工程。