淺談綜采放頂煤開采的發(fā)展及存在的問題與對策

牛路路

【摘 要】自從我國第一套綜采放頂煤設(shè)備下井試驗(yàn)以來，綜放開采取得了很大發(fā)展，已在近30個(gè)礦務(wù)局70多個(gè)工作面推廣應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。盡管如此，綜放開采技術(shù)仍存在許多問題，如采出率偏低、采空區(qū)丟煤易自燃、工作面粉塵嚴(yán)重超標(biāo)等。

【關(guān)鍵詞】綜采；放頂煤開采；發(fā)展；問題與對策

一、綜采放頂煤開采技術(shù)的現(xiàn)狀

綜采放頂煤開采技術(shù)最早出現(xiàn)于前蘇聯(lián)，并在庫茲巴斯煤田上使用。我國的綜采放頂煤技術(shù)發(fā)展過程是從20世紀(jì)80年代引進(jìn)，并經(jīng)過幾年不斷地完善與改進(jìn)，該技術(shù)已經(jīng)在我國得到很好的發(fā)展與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，綜采放頂煤開采技術(shù)所需要的條件都得到了更好的發(fā)展，使得該技術(shù)取得很大的進(jìn)步，為了擴(kuò)大綜采放頂煤開采技術(shù)使用的范圍，人們試著將該技術(shù)所需要的液壓支架換成了輕放支架，并取得了成功，方便了中厚煤層礦井的開采。

二、綜采放頂煤開采技術(shù)中存在的問題

1.瓦斯的絕對量增加

當(dāng)?shù)V井的中厚煤層被開采后，開采后空著的部分就會(huì)出現(xiàn)前面支承應(yīng)力分布不均、巖層出現(xiàn)相對運(yùn)動(dòng)、裂縫會(huì)變寬等問題，使瓦斯的涌出量變多。中厚煤層的在開采前后有明顯的差異，其差異最主要表現(xiàn)在瓦斯運(yùn)移、聚集情況與溢出等方面。通過多年工作經(jīng)驗(yàn)可以看出，綜采放頂煤開采技術(shù)并不能避免出現(xiàn)瓦斯事故，礦井中的瓦斯主要來自于自身煤層，隨著對中厚煤層的不斷深入開采，越來越多的瓦斯不斷積累，并聚集在工作面后方的采空區(qū)，隨著瓦斯的不斷積累，由于采空區(qū)的空間有限，使得瓦斯的濃度不斷增加，同時(shí)不斷滲入開采的工作面，嚴(yán)重威脅工作人員的安全性。

2.放頂煤開采煤炭損失

放頂煤開采煤礦損失主要出現(xiàn)在以下三種情況。第一，放煤工藝帶來的損失，工作面所產(chǎn)生的總損失中有一半都是這種情況而引起的；第二，機(jī)械設(shè)備帶來的損失，工作面所產(chǎn)生的總損失中四分之一是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備及條件受到限制所引起的；第三，設(shè)計(jì)不當(dāng)帶來的損失，工作面參數(shù)為工作面提供了參考，在對工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤或者設(shè)計(jì)不當(dāng)都會(huì)造成放頂煤開采煤礦損失。

3.開采時(shí)的粉塵較多

開采時(shí)的粉塵對工作人員的危害較大。當(dāng)對放頂煤開采時(shí)，工作人員都會(huì)受到塵源下風(fēng)向處的粉塵危害。隨著開采工作中放煤工序的不斷增加，塵源也會(huì)相對地增多。放煤工序的增加雖然能達(dá)到減少每個(gè)塵源所產(chǎn)生塵量的目的，但是塵源的增多使得粉塵量出現(xiàn)不減反增的現(xiàn)象。工作人員在礦井中所呼吸的空氣中的粉塵量完全沒達(dá)到國家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

4.發(fā)火問題

綜采放頂煤開采技術(shù)中存在的最大問題是發(fā)火問題。在綜采放頂煤開采的時(shí)候都會(huì)有兩種發(fā)火情況，分別出現(xiàn)在開采前與開采后。在開采前，一般都會(huì)在空幫空頂處及巷道局部冒頂出現(xiàn)發(fā)火情況，為煤炭開采的推進(jìn)帶來了嚴(yán)重的后果，甚至災(zāi)難。

三、加強(qiáng)放頂煤開采工作的有效對策

1.強(qiáng)化技術(shù)管理

有放頂煤開采工作面的煤礦企業(yè)要充實(shí)技術(shù)管理力量，配備專職技術(shù)人員負(fù)責(zé)放頂煤開采的日常技術(shù)管理工作，強(qiáng)化放頂煤開采過程中的技術(shù)管理。要詳細(xì)收集瓦斯、煤塵、煤層自然發(fā)火、頂板和頂煤冒放性等技術(shù)資料，編制開采設(shè)計(jì)，制定放頂煤開采的“一通三防”、防治水、預(yù)裂爆破和工作面初采、收尾等的專項(xiàng)安全技術(shù)措施。要加強(qiáng)動(dòng)態(tài)檢查，研究本企業(yè)放頂煤開采過程中存在的問題，及時(shí)制定有針對性的防范措施，并確保安全技術(shù)措施的落實(shí)。

2.完善工作面頂板支護(hù)管理

煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對頂板壓力的觀測，制定預(yù)防架前冒落的措施，周期來壓期間加強(qiáng)對煤壁的輔助支護(hù)，防止煤壁片幫冒落；初采、收尾要制定專門的支護(hù)措施。支護(hù)材料選型要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第68條的有關(guān)規(guī)定，放頂煤開采工作面嚴(yán)禁采用木支柱和金屬摩擦支柱支護(hù)方式；傾角大于30°的工作面或沖擊地壓煤層，嚴(yán)禁采用單體液壓支柱放頂煤開采。必須按規(guī)定處理頂板和頂煤。煤礦企業(yè)必須對放頂煤開采工作面制定防止采空區(qū)懸頂?shù)拇胧２捎妙A(yù)裂爆破對堅(jiān)硬頂板或者堅(jiān)硬頂煤進(jìn)行弱化處理時(shí)，必須在工作面未采動(dòng)區(qū)進(jìn)行，并制定專門的安全技術(shù)措施。嚴(yán)禁在工作面上、下隅角爆破落煤和在工作面內(nèi)采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及卡在放煤口的大塊煤炭和矸石。

3.實(shí)行現(xiàn)場安全管理責(zé)任

煤礦企業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行煤礦負(fù)責(zé)人和生產(chǎn)經(jīng)營管理人員下井帶班制度，區(qū)隊(duì)管理人員要跟班作業(yè)，切實(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理，杜絕“三違”現(xiàn)象，嚴(yán)禁瓦斯超限和煤塵超標(biāo)作業(yè)，禁止違章打眼、違章放炮行為。礦級干部要把放頂煤開采工作面作為帶班、跟班的重點(diǎn)場所，經(jīng)常深入放頂煤工作面進(jìn)行檢查。

4.注重通風(fēng)管理

嚴(yán)格按照放頂煤開采的有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，合理選擇通風(fēng)方式，確保工作面有完善、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。必須根據(jù)防瓦斯、防煤塵、防火的要求，對工作面通風(fēng)進(jìn)行技術(shù)論證，合理選擇工作面風(fēng)量，減少采空區(qū)漏風(fēng)，并保證風(fēng)流穩(wěn)定可靠。要加強(qiáng)工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道，特別是上、下安全出口超前支護(hù)段的巷道維修工作，確保有效的通風(fēng)斷面。工作面收尾撤出支架期間，要采取臨時(shí)支護(hù)措施，保持工作面全風(fēng)壓通風(fēng)。

5.嚴(yán)格落實(shí)瓦斯防治措施

工作面必須制定瓦斯綜合防治措施，應(yīng)抽采瓦斯的要建立完善、可靠的瓦斯抽采系統(tǒng)。強(qiáng)化工作面上隅角的瓦斯管理，要采取埋管、插管抽放和設(shè)置引風(fēng)幛等措施抽排瓦斯。嚴(yán)格采空區(qū)瓦斯管理，加強(qiáng)采空區(qū)瓦斯抽放，對堅(jiān)硬頂板要采取措施防止頂板大面積垮落造成采空區(qū)瓦斯突然涌出。做好頂板周期來壓和地質(zhì)變化對瓦斯影響的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，及時(shí)制定相應(yīng)的安全措施。工作面采用專用排瓦斯巷時(shí)，必須貫穿整個(gè)工作面走向長度且不得留有盲巷，風(fēng)流控制必須可靠。工作面開采前，煤礦企業(yè)要對專用排瓦斯巷進(jìn)行專項(xiàng)檢查，出現(xiàn)積水、冒頂時(shí)及時(shí)處理。要加強(qiáng)對專用排瓦斯巷及其與回風(fēng)巷之間聯(lián)絡(luò)巷的維護(hù)，保證專用排瓦斯巷和聯(lián)絡(luò)巷的合理配風(fēng)及通風(fēng)系統(tǒng)的暢通。開采易自燃、自燃煤層的，不得布置專用排瓦斯巷。對專用排瓦斯巷必須按規(guī)定安設(shè)甲烷傳感器，在工作面上隅角安設(shè)甲烷傳感器和便攜式瓦斯檢測報(bào)警儀，并加強(qiáng)重點(diǎn)部位瓦斯日常監(jiān)測。要按規(guī)定調(diào)校甲烷傳感器和便攜式瓦斯檢測報(bào)警儀，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，報(bào)警、斷電可靠。

6.構(gòu)建防水防火系統(tǒng)

工作面必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)，防塵供水管路上的三通閥門設(shè)置和水壓、水量必須符合有關(guān)要求。炮采放頂煤工作面要采用濕式打眼、使用水炮泥，放煤口安裝噴霧裝置；綜采放頂煤工作面采煤機(jī)實(shí)行內(nèi)外噴霧，液壓支架和放煤口必須安裝噴霧裝置，降柱、移架或放煤時(shí)同步噴霧。對工作面和其它地點(diǎn)積塵要及時(shí)清洗，工作面每班至少清洗一次。煤層能夠注水的，要采取超前靜壓注水或煤壁高壓注水等注水防塵措施，防止放頂煤時(shí)煤塵飛揚(yáng)。開采易自燃、自燃煤層的工作面，必須編制防滅火專門設(shè)計(jì)和專項(xiàng)防火措施。要根據(jù)煤層自然發(fā)火期合理確定工作面月推進(jìn)度，因地質(zhì)構(gòu)造等原因月推進(jìn)度達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，要采取有效的防滅火措施。工作面必須建立防滅火系統(tǒng)和火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，在開采過程中及時(shí)對采空區(qū)進(jìn)行預(yù)防性灌漿或注惰性氣體等預(yù)防性措施，防止自然發(fā)火。要合理選擇停采位置，避開漏風(fēng)區(qū)，工作面收尾時(shí)，要及時(shí)回撤支架，并構(gòu)筑永久防火墻。要對采用放頂煤開采的煤層加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，開采前必須查明礦井水文地質(zhì)情況和相鄰采空區(qū)積水的分布情況，并摸清周邊小煤礦的開采情況，分析周邊小煤礦開采對放頂煤工作面的影響，根據(jù)采區(qū)水文地質(zhì)情況，采取有針對性的防水措施，在開采過程中要加強(qiáng)水害檢查和觀測，及時(shí)探放水，嚴(yán)防發(fā)生透水事故。

【參考文獻(xiàn)】

[1]金寶昌.綜采放頂煤開采技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息，2013，（30）：32-32.