煤礦綜采技術(shù)在厚煤層開采中的應用

張偉

摘要：針對原有的技術(shù)手段無法滿足對煤礦厚煤層開采的需求，從綜采技術(shù)和厚煤層開采的特點入手，介紹了綜采技術(shù)在厚煤層開采中的應用。

關(guān)鍵詞：綜采技術(shù);厚煤層;分層開采;放頂煤開采;大采高一次采全高

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.01.094

1綜采技術(shù)概述

綜采技術(shù)即綜合機械化采煤技術(shù)，我國綜合機械化起步于20世紀70年代，1970年我國研制的第一套綜采設備投入工作性試驗。20世紀80年代，我們綜合機械化采煤技術(shù)逐步成熟，進入全面推廣階段。三十多年來，我國綜采技術(shù)得到了很大的發(fā)展，在機械化裝備、工藝、技術(shù)和開發(fā)方面做了大量科研工作，形成了具有中國特色的采煤綜合機械化裝備的技術(shù)。然而，相較于其他采煤發(fā)達國家而言，國內(nèi)煤機企業(yè)仍較為落后，系統(tǒng)可靠性、驅(qū)動技術(shù)和智能化是下一步急需攻克的難關(guān)。

2厚煤層特點和現(xiàn)狀

我國是目前世界最大的煤炭生產(chǎn)國與消費國，我國70%一次能源由煤炭產(chǎn)生。因此，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中具有不可替代的作用。我國煤炭儲量中，厚煤層（井工開采3.5 m以上或露天開采10 m以上）的儲量約為全體煤層儲量的44%;在我國煤炭生產(chǎn)中，原煤總產(chǎn)量約45%為厚煤層。由此可見，厚煤層煤炭以其資源儲量優(yōu)勢成為我國為實現(xiàn)高產(chǎn)高效的主力開采方向。厚煤層開采工藝主要為三種，即分層開采、放頂煤開采與大采高一次采全高。

分層開采是20世紀80年代初期及以前的主要的厚煤層開采方法，在我國應用時間最長、經(jīng)驗豐富、技術(shù)成熟，在大中型礦井得到普遍采用。但在實際生產(chǎn)中，存在著生產(chǎn)系統(tǒng)和巷道的布置復雜、生產(chǎn)管理難度較大、安全生產(chǎn)條件差以及生產(chǎn)成本高等很多不利因素。因此，逐漸被放頂煤和大采高一次采全厚開采方法取代。

20世紀80年代后期，放頂煤開采技術(shù)在我國得到了迅速的推廣與發(fā)展，經(jīng)過堅持不懈地努力，逐步提高了礦井設備配套的生產(chǎn)力。對于瓦斯不大的礦井，可以通過抽放瓦斯即的方法滿足生產(chǎn)安全需要。若開采對象煤層厚度在4～14 m，且煤層硬度不高，則應優(yōu)先采用放頂煤開采方法。

隨著煤礦生產(chǎn)設備制造水平的提高，以及相關(guān)煤礦開采技術(shù)難題的解決，大采高開采技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應用。對于煤層厚度在3.5～7 m，硬度f≥1.5，且煤層傾角不大時，推薦使用大采高技術(shù)進行煤礦開采。目前，我國厚煤層的采煤中，三種開采方法均有應用，在一些特殊情況下，結(jié)合使用取得了喜人的成績。

3綜采技術(shù)在厚煤層開采生產(chǎn)中的應用

（1）分層技術(shù)在厚煤層開采中的應用。自從1974年開灤礦務局成功完成了分層綜合機械化采煤法實驗后，我國的分層開采綜合機械化采煤技術(shù)手段又邁上了一個新的臺階，并成為我國目前厚及特厚煤層的主要采煤方法之一，尤其是特厚煤層（煤層厚度一般在70 ～ 80 m）開采一直沿用分層開采技術(shù)，如大同礦區(qū)的煤峪口、忻州窯等煤礦。

（2）放頂煤技術(shù)在厚煤層開采生產(chǎn)中的應用。1984年沈陽蒲河煤礦對頂層煤成功完成了綜采放頂試驗。自此，我國綜合機械化放頂煤開采方法得到了迅速的推廣和發(fā)展。近十幾年來，我國綜放開采技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，尤其在我國煤礦井型大、儲量高、煤層厚、煤層瓦斯含量低、地質(zhì)條件簡單與煤質(zhì)硬度中硬以下等有利于綜放開采的條件下，綜放工作面的單產(chǎn)效益取得了驚人的增長。在大同塔山礦、平朔安家?guī)X二礦等礦區(qū)取得了巨大進展，年產(chǎn)煤從百萬到千萬噸不等，處于世界領(lǐng)先水平。并且，形成了涵蓋了目前我國厚煤層絕大部分地質(zhì)類型的獨有的放頂煤開采經(jīng)驗。

（3）大采高一次采全高技術(shù)在厚煤層開采中的應用。2006年晉城寺河礦正式投入使用我國第一套6.2 m大采高設備并且年產(chǎn)達千萬噸以上后，大采高一次采全高技術(shù)在我國得到了大力推廣和快速發(fā)展。2009年底神東補連塔煤礦安裝了首個7 m大采高采煤工作面并實現(xiàn)了千萬噸年產(chǎn)煤量。2011年，陜煤集團紅柳林礦業(yè)公司再次刷新了工作阻力和采高的記錄。隨著我國新的大采高工作面的不斷涌現(xiàn)，綜采工作面煤壁片幫控制也成為新的煤炭生產(chǎn)難題。為加快我國煤礦生產(chǎn)推進速度，并減少煤壁壓力的影響，如何控制頂板成為大采高工作面的一個發(fā)展趨勢。

4結(jié)語

近年來，我國綜采技術(shù)和綜采機械化水平方面已經(jīng)取得了長足進步。但與其他采煤技術(shù)發(fā)達國家，如美國和澳大利亞相比，我國煤炭生產(chǎn)行業(yè)在某些方面依舊存在著很大差距，表現(xiàn)為機械化、智能化以及自動化程度較低、安全形勢嚴峻、資源回收率低、管理和技術(shù)人員短缺等方面。因此，突破和掌握核心技術(shù)、提升關(guān)鍵零部件性能、自主生產(chǎn)成套高端煤機裝備以及專業(yè)人才和安全意識的培養(yǎng)是未來幾年最為重要的奮斗目標。

參考文獻

[1]王金華.綜放開采是解決厚煤層開采難題的有效途徑[J].煤炭科學技術(shù)，2005，33（2）：1-6.

[2]李建民，耿清友，周志坡.我國煤礦綜采技術(shù)應用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭科學技術(shù)，2012，40（10）：55-60.

[3]孟憲銳，吳昊天，王國斌.我國厚煤層采煤技術(shù)的發(fā)展及采煤方法的選擇[J].煤炭工程，2014，46（10）：43-47.