綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)問(wèn)題研究

張玉龍 張凱歌

摘 要：煤礦開(kāi)采行業(yè)作為我國(guó)傳統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)一直在我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)中占有很重要的位置，在當(dāng)今社會(huì)煤礦行業(yè)要想有新的突破就需要緊跟時(shí)代步伐，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。綜采放頂煤工藝作為厚煤層煤炭開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)保障人員安全和生產(chǎn)效率有很大的作用，因此要在實(shí)際生產(chǎn)中更加注重該技術(shù)的使用和優(yōu)化，保障出煤率創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。綜采放頂煤工藝一般應(yīng)用于厚煤層的開(kāi)采當(dāng)中，通過(guò)該方法的有效應(yīng)用能全面提升煤礦作業(yè)的綜合效能，幫助生產(chǎn)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：放頂煤;割煤;放煤

1 概述

綜采放頂煤工藝一般應(yīng)用于厚煤層的開(kāi)采當(dāng)中，通過(guò)該方法的有效應(yīng)用能全面提升煤礦作業(yè)的綜合效能，幫助生產(chǎn)順利進(jìn)行。綜采放頂煤技術(shù)指的是在厚煤層的開(kāi)采時(shí)，在底部布置一個(gè)采高為2～3 m 的長(zhǎng)壁工作面，并結(jié)合高功率的作業(yè)機(jī)械：滾筒式采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)和放頂煤液壓支架等設(shè)備通過(guò)全機(jī)械的操作方法來(lái)配套聯(lián)合作業(yè)。這種采煤方法的好處是能讓煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)不間斷生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率，在提高效率的同時(shí)降低單位時(shí)間的生產(chǎn)成本從而提高企業(yè)的綜合生產(chǎn)效益。在我國(guó)的煤礦生產(chǎn)中目前該方法應(yīng)用比較普遍。在煤礦實(shí)際生產(chǎn)中綜采放頂煤工藝的使用有一定的條件限制，在采煤厚度方面該工藝一般是作用于煤層厚度為7～15 m 的較厚采掘作業(yè)面上，在采放比條件上一般是作用于1～4 這個(gè)范圍，并且這個(gè)范圍并不是固定的需要在生產(chǎn)中結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在遇到煤層厚度跨度較大時(shí)要綜合使用綜采放頂煤工藝和其他工藝達(dá)到最好的生產(chǎn)效果。在實(shí)際使用該技術(shù)時(shí)還要注意傾角的厚度，在保證傾角有效性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤層傾角厚度隨著施工不斷減小。綜采放頂煤是幾種綜合工藝的結(jié)合，在實(shí)際生產(chǎn)中還要根據(jù)實(shí)際條件來(lái)選擇適合的生產(chǎn)措施。采全厚法是一種相對(duì)常見(jiàn)的作業(yè)方式，應(yīng)用這種作業(yè)方法能夠?qū)﹂_(kāi)采10～15 m 的水平或者傾角較緩的煤層起到很大幫助。另一種常見(jiàn)方法，頂采頂分法主要應(yīng)用在煤層較厚且煤層質(zhì)地較硬的煤層開(kāi)采中，利用這種方法可以克服煤層的頂板冒落數(shù)較低的情況。

2 綜采放頂煤的工作應(yīng)用設(shè)備

2.1 放頂煤支架

綜采放頂煤使用的放頂煤支架相比于普通的液壓支架還具備了性能更好的放煤機(jī)構(gòu)。應(yīng)用放煤機(jī)構(gòu)能夠更好的加速松散的頂煤的疏導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和高回收率。一般來(lái)講，放煤機(jī)構(gòu)主要由煤口開(kāi)閉機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成，這樣的組合能夠幫助更好的實(shí)現(xiàn)二次破壞大塊煤的破松和運(yùn)輸架的方便運(yùn)輸，使得放煤口不容易阻塞，運(yùn)輸效率更快，維修更加方便。

2.2 排頭支架和端頭支架

相比于一般的支架綜采放頂煤排頭支架和端頭支架并不復(fù)雜，只是和普通的綜采工藝相比其性能要更符合后部運(yùn)輸機(jī)的需求。排頭支架又稱過(guò)渡支架其主要功能包括為運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭部分提供足夠大的空能安裝控件，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)工作面端頭的控頂距來(lái)改善端頭空頂效果。要適合放煤工作的進(jìn)行，保證長(zhǎng)端頭設(shè)備的正常前移。

3 綜采放頂煤的工藝使用注意要點(diǎn)

3.1 綜采面的綜合支護(hù)

綜采面的綜合支護(hù)對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)流程非常重要，在采掘過(guò)程中要綜合考慮工作面巷道的兩邊支撐力，減輕對(duì)其綜合影響。在開(kāi)采過(guò)程中要保證工作面有獨(dú)有的空間模式，并且要加強(qiáng)巷道的綜合性維護(hù)，要控制巷道的高度在機(jī)械作業(yè)的條件下為1.5 m 左右。對(duì)于巷道的安全出口要提前做好防護(hù)工作，并指派專人進(jìn)行維護(hù)，一旦在生產(chǎn)作業(yè)中發(fā)生意外事故，如支架這段，巷道變形等要立刻采取備用準(zhǔn)備措施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)積極處理。要做到對(duì)巷道的超前維護(hù)處理形成合理的距離控制。

3.2 頂板的綜合管理

頂板綜合管理在防止火災(zāi)發(fā)生提高生產(chǎn)效率方面有很大的作用。在實(shí)際生產(chǎn)中要時(shí)刻注意板管理的相關(guān)問(wèn)題，尤其是在工作破碎頂板管理當(dāng)中要采用合理的方法。為了防止因采空區(qū)失火而導(dǎo)致的安全事故可以采用金屬網(wǎng)灌漿的方式，搭建一個(gè)人工假頂，使得綜放工作能在假頂下順利進(jìn)行。在頂板應(yīng)用中可以采取回采工藝針對(duì)放頂煤再生和頂板不斷斷裂下滑的過(guò)程起到綜合管理效果。

3.3 片幫煤壁的有效管理

針對(duì)煤礦冒頂事故的頻繁出現(xiàn)對(duì)于片幫煤壁的綜合管理顯得尤為重要。在這項(xiàng)管理當(dāng)中主要需要做的就是積極的預(yù)防工作，要采用支護(hù)能力強(qiáng)的支架，對(duì)煤壁暴露時(shí)間進(jìn)行有效控制。在生產(chǎn)過(guò)程中要特別注意貼近頂板的煤層，一旦發(fā)現(xiàn)有片幫的出現(xiàn)就要立即采取針對(duì)措施，進(jìn)行支護(hù)處理防止冒頂?shù)氖鹿拾l(fā)生。還要注意瓦斯?jié)舛葞?lái)的影響，在開(kāi)采之前要測(cè)定好礦內(nèi)瓦斯的濃度，必要時(shí)進(jìn)行排空處理，要在關(guān)鍵部位安裝好檢測(cè)裝置和報(bào)警裝置，在綜放過(guò)程中做好實(shí)施監(jiān)控。

4 綜采放煤工藝

4.1 工作面的采放煤初始和收尾工作

在工作面推進(jìn)一定程度后不要急于清理掩護(hù)梁上的散煤層，要留下一部分散煤做緩沖避免頂板上的大塊矸石落下直接對(duì)掩護(hù)梁造成傷害。頂煤在推進(jìn)3～5 m 之后如果其未出現(xiàn)冒落情況就要進(jìn)行強(qiáng)制冒落進(jìn)行放煤處理，來(lái)減少對(duì)頂板的威脅和初采煤的損失。在工作面推進(jìn)到快要結(jié)束的點(diǎn)時(shí)，在停采線附近要做好對(duì)頂板的有效控制，如鋪網(wǎng)控制頂板，并在網(wǎng)達(dá)到放煤日后，停止放煤工作。在具體生產(chǎn)中一定要采用合理的方案來(lái)規(guī)劃采放煤的初始和收尾工作，確保整個(gè)環(huán)節(jié)的安全性和高產(chǎn)性。

4.2 放煤步距的有效控制

在生產(chǎn)中要對(duì)放煤步距進(jìn)行有效控制，做到讓放煤步距適合整個(gè)生產(chǎn)的需要。在生產(chǎn)中如果放煤步距過(guò)小就容易出現(xiàn)頂煤被關(guān)在放煤口外的情況，這是因?yàn)?，采空區(qū)的矸石先于上部的頂煤到達(dá)放煤口，阻塞了頂煤的下落。如果放煤步距過(guò)大則會(huì)出現(xiàn)相反的情況，因此在生產(chǎn)中要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要使用合適的放煤步距。

4.3 目前我國(guó)綜采放頂煤工作面采用的放煤方式

目前我國(guó)采用的綜采放頂煤工作方式一般有單輪順序放煤、多輪順序放煤和單輪間隔放煤這三種，當(dāng)然也還有其他的常用放煤方式。單輪順序放煤常見(jiàn)于矸石關(guān)門(mén)處理中，這種方法的缺點(diǎn)是煤炭損失較大，一旦沒(méi)有及時(shí)關(guān)門(mén)容易在采出的煤中混入較多的矸石。多輪順序放煤是指在放完一輪煤后，讓煤層和巖石層均勻下降一個(gè)高度后在進(jìn)行第二輪放煤，這樣的方法能夠很好的提高工作效率和延續(xù)性。單輪間隔放煤指的是每隔一個(gè)支架順序放一次煤，見(jiàn)到矸石就要進(jìn)行關(guān)門(mén)處理，可以先放單號(hào)支架然后滯后一段距離再放雙號(hào)支架。在生產(chǎn)中也可能采取其他的放煤方法，但是總體上的要求都是要符合頂煤易回收原則，高產(chǎn)原則，操作簡(jiǎn)便原則，含矸石率低出煤率高原則。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綜采放頂煤工藝作為煤礦生產(chǎn)的主要工藝在當(dāng)前行業(yè)應(yīng)用中有重大作用，此方法具有產(chǎn)量高、掘進(jìn)率低、安全性高、適應(yīng)性優(yōu)異等特點(diǎn)。改工作面煤層厚、傾角大，符合綜采放頂煤開(kāi)采條件。施工生產(chǎn)中正確地編排了工藝流程、選擇了適當(dāng)?shù)牟墒赵O(shè)備，使得開(kāi)采工作順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]龐盛.綜采放頂煤開(kāi)采工藝與安全管理探析[J].能源與節(jié)能.2015（05）

[2]趙繼發(fā).綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)淺談[J].山東煤炭科技.2011（03）

（作者單位：皖北煤電恒源股份五溝煤礦采煤區(qū).）