試析煤礦綜采放頂煤開(kāi)采工藝

郝長(zhǎng)淼 李世先 岳偉

摘要：在我國(guó)煤礦開(kāi)采中存在非常多種類的厚煤層，綜采放頂煤開(kāi)采的頻率較大，跟常規(guī)綜采相比，綜采放頂煤開(kāi)采的優(yōu)勢(shì)是采出率高、風(fēng)阻小、通風(fēng)斷面大等。鑒于此，為了實(shí)現(xiàn)理想的綜采放頂煤開(kāi)采效果，有效把控綜采放頂煤開(kāi)采工藝顯得至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜采;放頂煤;開(kāi)采工藝

作為一種關(guān)鍵的煤礦采煤技術(shù)，綜采放頂煤開(kāi)采工藝可以實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采效率的提升。然而，在具體的煤礦采煤生產(chǎn)中，綜采放頂煤開(kāi)采工藝受到很多要素的制約而面臨相應(yīng)的不足之處。為此，應(yīng)進(jìn)一步分析綜采放頂煤開(kāi)采工藝，以提升煤礦開(kāi)采效率和安全性，從而實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需要。

1煤礦綜采放頂煤開(kāi)采設(shè)計(jì)采放高度的工藝

在綜采放頂煤開(kāi)采中，采放高度是主要兼顧的問(wèn)題。具體來(lái)講，表現(xiàn)為下面幾點(diǎn)：一是確保采放比例在1：3以上，需要根據(jù)有關(guān)指標(biāo)和要求設(shè)計(jì)綜采放頂煤開(kāi)采工藝。二是在持續(xù)增加工作面機(jī)采高度的影響下，煤壁逐步降低穩(wěn)定性，存在大量的片幫問(wèn)題，隨著持續(xù)加重片幫問(wèn)題，端面冒頂現(xiàn)象較易形成，頂板條件越來(lái)越惡化，這嚴(yán)重影響工作面的安全開(kāi)采。因此，需要確保綜采工作面煤壁穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)高效、安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。三是注意礦井壓力顯現(xiàn)的情況。采放高度不同，礦井壓力顯現(xiàn)也存在差別，采放比例的設(shè)計(jì)需要兼顧礦井壓力顯現(xiàn)，重點(diǎn)考評(píng)支架支護(hù)強(qiáng)度、端頭支護(hù)、超前支護(hù)。四是高度關(guān)注煤礦資源的采出率。煤層厚度一定的情況下采放比例的設(shè)計(jì)應(yīng)確保煤礦采出率的增加。并且，需要對(duì)投入的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面思考，確保開(kāi)采安全性、高采出率、高煤炭產(chǎn)能的條件下實(shí)現(xiàn)綜放開(kāi)采投入的減少。

2綜采放頂煤開(kāi)采設(shè)計(jì)放煤步距的工藝

在綜采放頂煤開(kāi)采中，頂煤厚度會(huì)影響放煤步距，并且，我們也應(yīng)兼顧支架放煤口長(zhǎng)度、采煤機(jī)截深等要素。在設(shè)計(jì)放煤步距的情況下應(yīng)保障完全破碎放出的煤炭，這樣可以實(shí)現(xiàn)放出頂煤效率的提升以及煤炭矸石含量的降低。合理與科學(xué)的放煤流程需要符合采煤工藝的標(biāo)準(zhǔn)，并且需要跟采煤機(jī)截深為整數(shù)倍的關(guān)系，確保放煤口的長(zhǎng)度小于放煤步距，避免放煤初期即混入矸石。如果放煤步距十分小，那么會(huì)造成采空區(qū)混矸的情況;如果放煤步距十分大，那么會(huì)損失放煤步距。放煤步距的設(shè)定需要在合理的范圍控制混矸和煤損。針對(duì)開(kāi)采高度較大的綜放工作面，由于工作面具備較大的整體高度，頂煤冒落后具備較大的破碎空間。并且，因?yàn)榈V壓影響存在顯著的破煤效果，以及可以比較充分地破碎頂煤，即可以獲得較小的破碎塊度，所以煤炭和矸石具備良好的流動(dòng)性。結(jié)合很多的開(kāi)采實(shí)踐證實(shí)，隨著增加放煤步距，放煤開(kāi)始階段的界限跟最終邊界的界限間距也會(huì)增加?？傊琶翰骄鄷?huì)顯著影響煤矸流動(dòng)形態(tài)，在進(jìn)行放煤時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)放煤步距。

3綜采放頂煤開(kāi)采設(shè)計(jì)放煤方式的工藝

放煤方式重點(diǎn)涵蓋放煤次序、放煤次數(shù)、放煤量以及順著工作面方向開(kāi)啟的放煤口數(shù)量，根據(jù)一系列放煤口放煤的次數(shù)能夠劃分為單輪放煤、雙輪放煤、多輪放煤等，而結(jié)合不同的放煤量能夠劃分為等量放煤和不等量放煤。然而，在具體操作時(shí)由于等量放煤和不等量放煤難以控制。因此，綜放開(kāi)采中的勞動(dòng)組織大部分情況下應(yīng)用單口分段放煤或多口分段放煤的方式，在放煤口需要對(duì)放煤次序和放煤次數(shù)進(jìn)行著重選擇?？v觀當(dāng)今煤礦應(yīng)用的操作方式，重點(diǎn)劃分為四種，即單輪次序放煤、單輪間隔放煤、多輪次序放煤、多輪間隔放煤?；诿簩淤x存狀況的不同，放煤工藝的選擇也存在較大的差別，從而使最終的頂煤放出量面臨非常大的不同之處。結(jié)合很多工程實(shí)踐證實(shí)，一般條件下，單輪間隔多口放煤的放出率不高，而多輪間隔放煤具備較高的放出率。鑒于此，為了實(shí)現(xiàn)綜采放頂煤采率的提升，煤礦企業(yè)在各種類型的條件均滿足的條件下，需要盡可能地選擇的多輪次序的多口放煤方式。

4綜采放頂煤開(kāi)采治理瓦斯的工藝

縱觀當(dāng)今放頂煤的開(kāi)采現(xiàn)狀而言，瓦斯的涌出體現(xiàn)為顯著的失衡狀態(tài)，并且瓦斯的涌出來(lái)源有三個(gè)方面，即工作面漏風(fēng)流攜帶的瓦斯、采空區(qū)深部瓦斯（重點(diǎn)涵蓋下鄰近層的瓦斯）、采空區(qū)高頂位置的瓦斯。工作面來(lái)壓對(duì)上述幾種瓦斯的影響較大，并且，基本頂?shù)目迓浜头琶憾紩?huì)影響瓦斯的涌出，且體現(xiàn)為顯著的失衡狀態(tài)。很多的開(kāi)采實(shí)踐證實(shí)，一些綜放開(kāi)采瓦斯涌出的失衡系數(shù)在1.8以上。與此同時(shí)，局部瓦斯涌出增多的情況會(huì)形成于采空區(qū)。尤其是當(dāng)放頂煤開(kāi)采應(yīng)用U型通風(fēng)方式時(shí)上隅角瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)的情況會(huì)形成，如果不實(shí)施有效的處理對(duì)策，那么上隅角瓦斯?jié)舛葧?huì)在5%以上。由此可見(jiàn)，采場(chǎng)瓦斯分布體現(xiàn)為顯著的非線性特點(diǎn)，一系列部位的瓦斯分布也體現(xiàn)為顯著的隨意性。為了實(shí)現(xiàn)理想的瓦斯治理效果，煤礦企業(yè)需要根據(jù)綜放工作面瓦斯分布的規(guī)律和推動(dòng)實(shí)施有效的瓦斯治理對(duì)策。一般來(lái)講，需要不斷增加抽采采空區(qū)瓦斯的力度，并且應(yīng)輔助應(yīng)用工作面通風(fēng)措施。像是我們能夠應(yīng)用瓦斯治理的下面幾種策略：一是在開(kāi)采工作面的初期首先封堵上下隅角，也能夠應(yīng)用風(fēng)簾引風(fēng)的手段有效地稀釋瓦斯?jié)舛?二是建構(gòu)大流量的瓦斯抽采系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)工作面通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化、高位預(yù)埋立管、上隅角插管抽采的方式有效地防治瓦斯問(wèn)題;三是能夠在其中增加頂板高抽巷，實(shí)施頂板高抽巷密閉抽采這種模式抽采采空區(qū)中的瓦斯，很多的工程實(shí)踐證實(shí)，應(yīng)用如此的防治瓦斯的方式通常都能夠?qū)崿F(xiàn)比較滿意的瓦斯抽采治理效果。

5結(jié)論

綜上所述，綜采放頂煤工藝的應(yīng)用對(duì)于煤礦生產(chǎn)具有深刻影響，其直接關(guān)系著采煤的效率、質(zhì)量與安全。新時(shí)期，人們只有充分認(rèn)識(shí)到綜采放頂煤工藝的技術(shù)原理和采煤優(yōu)勢(shì)，結(jié)合當(dāng)前采煤實(shí)際情況，進(jìn)行綜采放頂煤工藝技術(shù)要點(diǎn)的系統(tǒng)管理，并且對(duì)從業(yè)人員開(kāi)展煤炭行業(yè)發(fā)展特征規(guī)律的宣傳和教育，通過(guò)行業(yè)交流會(huì)議等方式，使從業(yè)人員了解行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，掌握綜采放頂煤工藝。只有這樣，才能提升采煤的效率與質(zhì)量，促進(jìn)煤炭開(kāi)采行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

郝長(zhǎng)淼（1996.11-），男，漢族，山東新泰人，大學(xué)本科，助理工程師，技術(shù)員，研究方向：一通三防，現(xiàn)從事煤礦井下通防專業(yè)工作