綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)研究與應(yīng)用

陳磊

摘 要：煤炭是我國(guó)的主要能源，煤炭開(kāi)采過(guò)程中的高效和安全問(wèn)題一直是困擾我國(guó)煤炭行業(yè)的難題，我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始試行并逐步推廣綜采放頂煤技術(shù)，較好的解決了厚煤層高產(chǎn)、高效開(kāi)采的問(wèn)題，成為當(dāng)前我過(guò)厚煤層開(kāi)采的主要方法，但是隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，制約綜采放頂煤開(kāi)采的因素也越來(lái)越多，例如頂煤的冒放性、綜放工作面頂板結(jié)構(gòu)與支架?chē)鷰r的關(guān)系，放煤工藝，瓦斯與頂板周期來(lái)壓之間的關(guān)系等等，都大大降低了機(jī)械化隊(duì)伍的生產(chǎn)效率，該文從瓦斯治理和放煤工藝兩方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述，實(shí)現(xiàn)了工作面的高產(chǎn)高效。

關(guān)鍵詞：機(jī)械化 放頂煤 瓦斯 放煤工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（a）-0109-02

Fully Mechanized Caving Mining Technology Research and Application

Chen Lei

（Hebi Coal Industry Group Limited Liability Company，Henan Energy and Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Hebi Henan，458000，China）

Abstract：Coal is Chinas major energy，coal mining process efficiency and safety issue has been plagued by the problem of Chinas coal industry， China in the 1980s and gradually promote pilot mechanized coal caving technology， better solve the thick coal seam productive and efficient exploitation of the issue， I have become the main method is too thick seam mining， but with the increasing depth of coal mining factors mechanized coal caving mining constraints， more and more， such as top coal caving characteristics mechanized put relations on roof structure and the stent surrounding rock， caving technology， gas and between Periodic Roof， etc.， have greatly reduced the efficiency of production mechanization team， this article from gas treatment and caving technology two aspects briefly discussed face to achieve a high yield and efficiency.

Key words：Mechanized；Caving mining；Gas；Caving technology

1 工程概況

1.1 工作面位置

2145北工作面位于我礦二水平14采區(qū)第三個(gè)區(qū)段，走向允許回采長(zhǎng)度463 m，平均傾斜長(zhǎng)度127 m，煤厚平均為8.6 m，平均傾角26°。工作面平均絕對(duì)涌出量平均值4.53 m3/min。根據(jù)撫順煤科院提供鑒定報(bào)告，二1煤塵爆炸指數(shù)為22.28%～28.66%，該工作面煤層具有爆炸性。礦井煤層自燃發(fā)火期為92～157 d，屬不易自燃煤層。

1.2 工作面支護(hù)形式

工作面采用ZF2800/16/24/28型液壓支架進(jìn)行支護(hù)，共101組支架，其中上機(jī)頭采用2架ZFG3000/19/28過(guò)渡液壓支架支護(hù)，下機(jī)頭采用3架ZFG3000/19/28過(guò)渡液壓支架支護(hù)，工作面上、下機(jī)頭無(wú)液壓支架支護(hù)段采用3.5 m箱形梁配合DW25-250/100單體支柱對(duì)棚支護(hù)，一梁三柱，前機(jī)頭棚交錯(cuò)邁步，后機(jī)頭棚齊頭并進(jìn)。

2 工作面放突措施

2.1 抽放方法

2.1.1 底板抽放巷穿層鉆孔預(yù)抽2145下順槽瓦斯

2145下順槽采用穿層鉆孔預(yù)抽區(qū)域防突措施，通過(guò)在2145底抽巷布置穿層鉆孔，預(yù)抽2145下順槽上幫20 m至下幫10 m和2145切眼兩幫各15 m范圍煤體瓦斯。

2.1.2 本煤層順層鉆孔抽放

2145工作面采用順層鉆孔預(yù)抽區(qū)域防突措施，在工作面上、下順槽分別布置順層預(yù)抽鉆孔。

2.1.3 采空區(qū)抽采方法

為降低工作面回采期間采空區(qū)瓦斯涌出量，采用頂板裂隙帶抽放[1-4]。頂板裂隙帶抽放采用掘進(jìn)頂板抽放巷，即在工作面煤層頂板內(nèi)施工一條巖巷，巷道與2145工作面上順槽平行距離為24 m，距煤層頂板垂距平均為32.25 m。

2.2 工作面區(qū)域驗(yàn)證

為確保2145工作面的安全生產(chǎn)，工作面每次回采前必須由防突員進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證，若區(qū)域驗(yàn)證參數(shù)不超標(biāo)，則在采取安全防護(hù)措施的前提下允許回采6 m，然后進(jìn)行下一循環(huán)區(qū)域驗(yàn)證（工作面每向前推進(jìn)6 m，進(jìn)行一次區(qū)域驗(yàn)證）；若區(qū)域驗(yàn)證有一次參數(shù)超標(biāo)則該工作面必須重新采取區(qū)域防突措施。

3 放頂煤開(kāi)采技術(shù)研究

3.1 工作面支護(hù)設(shè)備及主要技術(shù)參數(shù)

目前我礦2145工作面采用的是ZF2800/16/24/28型液壓支架進(jìn)行支護(hù)，共101組支架，技術(shù)參數(shù)如表1所示。

3.2 提高放頂煤回收率的措施

影響放頂煤的因素很多，如頂煤厚度，放煤步距，放煤方式，采放比等，現(xiàn)針對(duì)我礦2145工作面特制定以下措施來(lái)提高頂煤的回收率。

根據(jù)工作面現(xiàn)有條件及井下實(shí)際情況，采用行一刀一放，即放煤步距為600 mm。影響放煤因素的其中兩個(gè)條件都已經(jīng)確定，無(wú)法改變，所以針對(duì)2145工作目前實(shí)際情況，要想提高頂煤的放出率要從以下幾個(gè)方面著手。

（1）加強(qiáng)工作面煤層注水，改善煤體特性，促使頂煤及時(shí)冒落，提高放煤效果。

針對(duì)我礦2145工作面的實(shí)際情況，主要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)管理，首先要加強(qiáng)工作面注水，綜放工作面普遍都存在這煤塵大，降塵難等問(wèn)題，煤層注水能有效的解決這一問(wèn)題，目前2145工作面實(shí)行三班注水制度，不僅有效的起到了降塵作用，還充分提高了煤體濕潤(rùn)性，使冒放性有了很大的提高，也起到了釋放瓦斯的作用。

（2）減少放煤工藝損失。

放煤方式主要根據(jù)煤層的厚度來(lái)確定：一般情況下，煤層較薄時(shí)采用單輪放煤。煤層較厚時(shí)采用多輪放煤[5]。在放煤形式中，間隔放煤方式較順序放煤方式有利于提高煤炭資源采出率、降低原煤含矸率。在特定的煤層條件下，頂煤采出率達(dá)到一定程度后，若再繼續(xù)提高采出率，只能以犧牲煤質(zhì)為代價(jià)。

（3）加強(qiáng)放煤工藝的管理，提高放煤工的素質(zhì)。

放煤工的素質(zhì)和技術(shù)是放煤工藝的決定因素，放煤工對(duì)放煤工藝的掌握、理解程度和操作水平直接影響到頂煤采出率。因此加強(qiáng)放煤工的技術(shù)培訓(xùn)，提高放煤工的素質(zhì)，增強(qiáng)放煤工的責(zé)任心，建立合理規(guī)范的放煤工藝及其管理辦法是提高放頂煤采出率的一個(gè)重要途徑。

同時(shí)加強(qiáng)對(duì)放頂煤工作的有效監(jiān)督，制定合理的激勵(lì)措施，提高工人對(duì)放煤和回收煤的責(zé)任心。

（4）加強(qiáng)技術(shù)管理，及時(shí)掌握頂煤厚度。

工作面回采是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，要及時(shí)掌握工作面頂煤厚度情況，加強(qiáng)與地質(zhì)部門(mén)的溝通，如遇地質(zhì)構(gòu)造或煤層變化起伏較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)制定出相應(yīng)措施，改變放煤工序，避免老塘放煤流矸或放煤不凈等情況。

（5）加強(qiáng)支架維修工的管理。

如果液壓支架問(wèn)題較多，再多的煤炭資源也放不出來(lái)，所以要加強(qiáng)支架維修工的管理，制定相關(guān)制度，提高支架維修工的勞動(dòng)積極性，另外一點(diǎn)就是要培養(yǎng)對(duì)工作的責(zé)任心。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，綜采放頂煤是一種復(fù)雜的綜合采煤技術(shù)，不是有了放頂煤支架就可以獲得高回采率和高產(chǎn)高效，因?yàn)樵黾恿说姆琶哼@一工序，導(dǎo)致回采率、含矸率、煤塵、煤層自燃等問(wèn)題，使采煤工藝及技術(shù)比一次采全高要復(fù)雜的多，而我們?cè)诰卢F(xiàn)場(chǎng)可能還會(huì)面臨更多的問(wèn)題，這就需要我們不斷學(xué)習(xí)，提高我們的管理經(jīng)驗(yàn)，才能促進(jìn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 林伯泉，張建國(guó).礦井瓦斯抽放理論與技術(shù)[D].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，1996.

[4] 高松，龔國(guó)民.采空區(qū)瓦斯涌出的控制[J].煤礦安全，2002，3（3）：13-15.

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