綜放綜采混合開采技術在煤礦開采中的應用

王建立

（國家能源寧夏煤業(yè)集團有限責任公司羊場灣煤礦，銀川 750411）

1 引言

在過去，我國煤礦開采技術并沒有得到有效研發(fā)，國內煤礦的開采技術還不夠完善，相關技術研發(fā)人員是在過去固有的煤礦開采技術基礎上研發(fā)出很多新型開采技術，并通過大量實踐操作將其逐步進行完善，有效地為煤礦節(jié)約控制開采成本，新型煤礦開采技術的應用為煤礦資源充分開采提供了有利的技術支持。綜放綜采混合開采技術作為煤礦新型開采技術的一種，該技術可以將上層分層煤體和兩側邊緣煤柱有效進行開采，提高煤礦采掘率的同時資源回收率也得到有效提升。厚煤層進行開采時則是使用常規(guī)的分層開采方法，分層開采方法會經(jīng)常因為排水問題、生產及運輸?shù)雀鞣N外界因素對巷道造成較大影響，導致上分層煤礦無法有效進行開采，而且分層開采方法中有較多不合理環(huán)節(jié)存在，造成大量優(yōu)質煤礦資源損失。伴隨煤礦開采技術的不斷發(fā)展和完善，上述這些問題都已經(jīng)得到較好處理，而綜放綜采混合開采技術的出現(xiàn)將上下層綜采的目的完成，煤礦開采效率得到有效提升。

2 綜放綜采混合開采技術概念

2.1 綜放綜采混合開采技術

技術方法可以將開采難點問題有效攻克，針對技術難點問題有針對性展開相關實驗，并同時進行技術難點問題的針對性研究。

①支架質量的把握。綜放綜采混合開采技術同常規(guī)的煤礦開采方法比較，前者要承受的壓力更多，所以在支架質量上要重點關注其可靠性。支架質量的優(yōu)良不單要注重其抗壓力性，還要對支架在煤炭兩端的固定高度進行關注，保證開采支架的選擇可靠性，選擇煤炭端尾處截取150m實施開采，煤炭端頭截取要少于100m處實施開采，上述工作都是不可缺少的[1]。②運輸機械的使用。煤礦開始進行混合開采時，工作面當中要同時有綜采和綜放兩種架型，因此在工作區(qū)域當中使用尺寸不同的兩種架型構造，而后部的輸送機其尺寸也要進行相應的改正。后部輸送機因為空間小等問題，要將后部輸送機械電機的減速機器消減，需要注意的是要對運輸機頭減速機保留，從而使其正常運轉建立在縮減空間的基礎上。

2.2 綜放綜采混合開采技術的針對性

該開采技術主要是針對常規(guī)煤炭分層開采技術進行改良和完善。常規(guī)的煤礦分層開采技術是將煤層分為上層和下層而進行開采，該開采方法在經(jīng)濟上會造成較大浪費。綜放綜采混合開采技術是經(jīng)過加大或者拓展工作面，在已有的上層開展面基礎上實行下層開采工作。但是需要對上層并未開采的邊緣煤炭地區(qū)采取綜放工藝，確保開采進度及施工安全。在煤礦開采技術的研究中，將支架可靠性及煤礦開采混合輸送機械安裝及使用作為主要研究技術。以現(xiàn)有輸送機械安裝或使用技術為基礎，采取混合開采或者放置技術解決綜放綜采設計要求，當然這個設計要求需要依照綜放綜采實體煤炭以及假頂交接點變化或者實際壓力進行針對性和科學性研究[2]。

3 綜放綜采混合開采地質條件及技術方法分析

3.1 地質條件分析

本次研究選擇的煤礦工作面具有代表性，屬于中下部煤層，據(jù)勘探數(shù)據(jù)顯示，煤層厚度約為7m左右，集中于3個自然分層中，勘探數(shù)據(jù)顯示，兩個煤層夾層中含有大量的矸。在開采前首先應該對煤層進行詳細測量，依照測量數(shù)據(jù)進行傾向布置，實地數(shù)據(jù)分析兩層煤層輸送時需將設備控制一個3～12°的陡坡，然后依照陡坡角度及實際輸送情況，陡坡平均坡度控制在8°左右。煤層普氏數(shù)據(jù)F值為0.9～1.2，設定直接頂?shù)钠帐舷禂?shù)數(shù)據(jù)為4～8，本次研究所在地的普氏系數(shù)為4～9，兩個煤層見的矸石普氏系數(shù)為2～3。

3.2 綜放綜采放置煤炭技術的可行性分析

以綜放綜采混合技術這種混合方式對煤層進行開采，在國內煤炭歷史上并未被使用過。因此在實際操作中會遇到各種各樣的問題，如頂板管理、運輸機配置及安裝、放煤方式等，均需要一一攻克。那么對于煤層交界處與假頂位置的煤層開采技術以及上下覆蓋巖層的壓力變化均是設計及實際施工考慮內容，事關整個開采的安全及進程，對于頂板管理指標也成為首要關注焦點和主要重視項目。另一方面綜放綜采技術的開展對于礦壓規(guī)律也提出新的挑戰(zhàn)，依照各國煤炭開采的各異性，綜放綜采技術國外范圍并未有相關研究。及時了解基礎層綜采時下層回采方式以及綜采放頂煤層的回采方式成為礦壓重點關注點和研究規(guī)律。促使該技術在該領域發(fā)展的同時不斷提升綜放綜采規(guī)模[3]。

3.3 綜放綜采工藝的應用效果

單產不斷完善與提升是國內礦井集中生產的重要指標，綜采支架支撐力足夠控制頂板，為采場工作提供了安全空間。提高泵站壓力、加大供液管路為支架支撐力提供了保證，安全生產在支架安裝壓力表和自動檢測記錄儀，嚴密觀察支架受力情況，加強端頭支護和超前備修，化學加固煤壁等措施得到有效提高。在提高煤炭回收率這方面，采取設計推廣了沿送巷，沿空留巷，設計不規(guī)則綜采面，以及工作面帶采煤柱，使得輕放面減少初末采兩端頭角煤損失，收煤器技術的應用提高綜采工作面的回收率，輕放面回收率達到93%～95%。

4 綜放綜采混合開采技術發(fā)展方向及應用

4.1 有效應用于礦業(yè)開采

煤炭開采企業(yè)在應用該技術時，對相關的技術設備都有較高規(guī)格的要求，為確保工藝能夠最大限度應用，綜放綜采混合開采技術要將相關設備更新要求進行提高。當相關設備出現(xiàn)問題影響煤礦時，就要將經(jīng)驗教訓充分吸取，對出現(xiàn)老化問題的設備及時進行相關處理，讓設備在最短時間內可以正常運行，最大限度地將設備老化問題帶來的經(jīng)濟損失彌補回來。要想追求綜放綜采混合開采技術的實際使用效果最大化，前提是要對設備的更新工作高度重視，尤其是對輸送機、過渡架及頂板保護裝置的更新工作必須保證能夠跟上行業(yè)的最新要求。通過分析發(fā)現(xiàn)，煤礦企業(yè)要想實際應用綜放綜采混合開采技術，煤礦企業(yè)要對企業(yè)設備狀況進行嚴格把關。針對有問題但是不嚴重的設備通過相應改造即可繼續(xù)使用，而已嚴重老化無法使用的設備則要嚴格按照要求進行淘汰。煤礦企業(yè)要想經(jīng)濟效益得到發(fā)展，就必須對企業(yè)設備進行更新?lián)Q代，在可以使用和節(jié)省資源的情況下，要盡快能最大程度地將資金投入到新設備購買環(huán)節(jié)中，并且將設備的監(jiān)察工作強度加強。

4.2 人員及職工隊伍的高素質管理

在綜合開采中工人綜合素質隊伍建設占據(jù)重要比重，需提升其操作要求，做到規(guī)范化、質量標準化，循環(huán)正規(guī)化等，要提高職工隊伍整體素質可以從以下幾方面進行：制定符合事實的獎懲制度，激發(fā)和約束工人工作積極性及規(guī)范性；認真詳細地全面貫徹施工作業(yè)的規(guī)劃流程，主要工種及班長組必須掌握應會、應知；充分利用班組師傅帶徒弟方法，提高職工整體操作技術水平；嚴格遵守操作流程，職工規(guī)范化，養(yǎng)成優(yōu)良的操作習慣。在不斷提高自身素質的同時，對綜放綜采技術不斷學習，掌握先進思想、先進工藝、先進技術等，才能使該技術未來有更好的發(fā)展空間。

5 結語

我國社會高速穩(wěn)定發(fā)展的重要前提是環(huán)境質量和資源節(jié)約，煤炭開采技術的發(fā)展不單純同資源節(jié)約方面有關系，還同環(huán)境質量方面也有著密切關系，所以綜放綜采混合開采技術在煤礦開采方面要不斷進行探索，以求提高煤礦煤炭產量。煤炭企業(yè)發(fā)展和社會生產力兩者之間的有著重要聯(lián)系，同時對人民群眾的生活水平有著較大影響，所以我國應在國內煤礦開采企業(yè)中大力推廣綜放綜采混合開采技術，提升我國煤炭資源開采率的同時將煤礦資源回收率提高，使綜放綜采混合開采技術在實踐中不斷發(fā)展和完善，為國內煤炭開采企業(yè)的科學穩(wěn)定發(fā)展做出巨大貢獻，加速國內煤炭開采技術不斷革新的步伐。