孫建平

【摘要】綜采放頂煤開采技術(shù)在我國煤炭挖掘工作中已經(jīng)得到了長時間的應(yīng)用，并且已經(jīng)根據(jù)實際工作經(jīng)驗總結(jié)了符合我國國情的開采技術(shù)。目前我國綜采放頂煤技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相對先進(jìn)的水平，并且已經(jīng)開始向外輸出綜放開采的一成套系列技術(shù)。綜采放頂煤開采技術(shù)能夠適應(yīng)不同開采環(huán)境下的煤礦，不論是緩傾斜煤層還是極度傾斜的惡劣開采環(huán)境都可以使用該項技術(shù)。文章主要闡述煤炭綜采放頂煤開采工藝與安全管理。

【關(guān)鍵詞】綜采放頂煤開采；安全管理；煤礦開采工藝

1.引言

綜采放頂煤開采技術(shù)與普通綜合機(jī)械開采技術(shù)相比進(jìn)行了更大的改造，顯著提升了開采效率。綜采放頂煤開采技術(shù)一般使用兩臺刮板運輸機(jī)。其中一臺刮板運輸機(jī)的采煤方式與普綜采相同，位于支架的前方；另外一臺刮板運輸機(jī)裝置于支架的后方，使用的是支架結(jié)構(gòu)來開展放煤工作，從而形成煤礦作業(yè)的綜合機(jī)械化放頂煤開采，其中包括落煤、裝載、運輸、放頂煤等一系列工作環(huán)節(jié)。

煤礦開采實踐證明綜采放頂煤開采能夠高效應(yīng)用在緩傾斜煤層與急傾斜特厚煤層，其能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭開采的集中化管理，顯著提高出煤率，降低煤礦開采成本。

2.綜采放頂煤開采類型

放頂煤開采技術(shù)是在開采厚煤層時，沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個采高為2～3m的采煤工作面，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用或輔以松動爆破等方法，使頂煤破碎成散體后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板運輸機(jī)運出工作面。

2.1一次采全厚放頂煤開采

一次采全厚放頂煤開采是目前我國煤炭開采工作中十分常見的綜采技術(shù)之一，與其他綜采技術(shù)相比開采的煤炭產(chǎn)量更高，開采效率更加具有優(yōu)勢，比較適合厚度在6～10m的煤礦[1]。其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在自動化機(jī)械設(shè)備的需求量不大，并且礦井掘進(jìn)和后期維護(hù)工作十分便利，礦井工作面的煤炭運輸效率較高。該綜采技術(shù)的主要弊端體現(xiàn)在如果煤礦中的煤質(zhì)相對柔軟，則工作面平巷出現(xiàn)安全事故的概率會相應(yīng)增加。

2.2預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開采

預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開采技術(shù)是沿煤層頂板布置普通長壁工作面，然后沿煤層底板布置放頂煤工作面，將兩個工作面之間的頂煤放出。這種開采工藝比較適合煤層厚度高于12m的煤礦中。其主要優(yōu)勢可以提高回收率，預(yù)采頂分層在一定程度上解決了放頂煤損多的缺陷。其主要弊端在于支架之間會出現(xiàn)漏煤，并且在放煤過程中會出現(xiàn)較為濃密的粉塵，增加了礦井的危險因素。因此在實行該綜采技術(shù)時需要對煤層進(jìn)行預(yù)注水，用來減少粉塵。

2.3傾斜分層放頂煤開采

傾斜分層放頂煤開采主要適用在煤層厚度為15～20m的情況下?？梢詫⒚簩雍穸葎澐?m-12m，進(jìn)而可以采用傾斜分層放頂煤開采工藝。在開采的時候從上半部分開始開采，這種分層綜采方式可以實現(xiàn)交錯同時開采[2]。

3.綜采放頂煤開采工藝

3.1綜采工作面工藝過程

根據(jù)煤層底部的走勢來開展切割工作，再使用前方的運輸機(jī)將煤炭運輸出礦井外，移動液壓支架的移動頂板出現(xiàn)脫落，完成按照所計劃的步距后將放煤口打開，掉落的煤炭放置于后部的輸送機(jī)上，由皮帶進(jìn)行運離礦井。

3.2初采和末采放煤工藝

初采放頂煤技術(shù)需要在開采前，在開切眼外的位置上做切頂巷，切頂巷即為與開切眼平行的輔助巷道，可以實現(xiàn)初采。放頂煤一般在工作面即將完成開采前20m處停止，這種技術(shù)會大量浪費煤炭，因此需要對該技術(shù)不斷創(chuàng)新，將停采距離縮短至10m左右。

3.3端頭放煤

當(dāng)前絕大部分的放頂煤綜采都是采用改裝過后的過渡型支架來實現(xiàn)端頭維護(hù)。另外運輸機(jī)過渡槽過高，使得支架放煤與過煤更難實現(xiàn)。所以，可以在煤層工作面兩端頭分別預(yù)設(shè)2支架，導(dǎo)致不能繼續(xù)放煤，出現(xiàn)煤炭資源的嚴(yán)重浪費。要解決端頭放煤可以使用帶有高位放煤口的端頭支架，應(yīng)用短機(jī)頭或機(jī)尾工作面輸送機(jī)或者側(cè)卸式輸送機(jī)[3]。

4.綜采放頂開采安全管理

4.1防治水

在綜采過程中可以利用瓦斯排放系統(tǒng)來疏泄上區(qū)段的綜采工作面上覆積水。對于較為復(fù)雜的礦井內(nèi)部可以設(shè)置整體的排水設(shè)施系統(tǒng)，預(yù)防水體泄露而造成的影響。同時還可以在生成水平面上放置大容量的水體存儲庫與抽水泵。

4.2防滅火

在工作面采空區(qū)要及時的進(jìn)行注氮處理。使用黃泥對采空區(qū)進(jìn)行灌漿等措施，控制礦井壓力的基礎(chǔ)上在工作面進(jìn)行通風(fēng)梳理，不定期、定期的進(jìn)行注水來控制礦井內(nèi)溫度。對綜放工作面采空區(qū)與相鄰采空區(qū)可能出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行注氮來降低氧氣濃度，降低火災(zāi)危險。同時可以加快工作面的推進(jìn)速度，防止煤炭出現(xiàn)自燃。當(dāng)月推進(jìn)速度大于40m的時候可以有效的防止煤炭自燃。

4.3防瓦斯

配設(shè)專業(yè)的礦井瓦斯抽查小組，對礦井內(nèi)瓦斯含量進(jìn)行全程控制檢測。準(zhǔn)確的瓦斯安全檢測與自動報警系統(tǒng)，全面預(yù)防瓦斯安全事故出現(xiàn)。定期的疏散瓦斯，防止礦井內(nèi)瓦斯過多堆積，避免瓦斯含量過高導(dǎo)致爆炸或火災(zāi)。在礦井風(fēng)巷上段設(shè)置水射流風(fēng)機(jī)，將礦井上隅角的瓦斯稀釋或消除。

4.4防煤塵

礦井工作面要進(jìn)行定時定量的通風(fēng)工作。對超前煤層施工面實施高壓注水處理，防止礦井內(nèi)煤層堆積。在放煤工作中配設(shè)噴霧，在放煤過程中使得放煤與噴霧可以聯(lián)合自動運轉(zhuǎn)。同時可以在支架頂梁上沿著工作面配設(shè)4-5處凈化水幕。

5.結(jié)束語

綜采放頂煤開采是一項綜合性的開采技術(shù)，尤其適合在緩傾斜、急傾斜特厚的煤層中應(yīng)用。綜采放頂煤開采技術(shù)的開采效率與經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢十分明顯，所以已經(jīng)得到了普及應(yīng)用。然而在應(yīng)用綜采放頂煤開采技術(shù)時必須注意到該開采技術(shù)仍然存在眾多問題，例如回收率與含矸率之間的問題，高產(chǎn)量與高瓦斯、高煤塵之間的問題，煤礦開采管理水平有待提高等。因此必須著重注意突破這些技術(shù)難題與管理問題，使得綜采放頂煤開采工作更加高效、高產(chǎn)、高安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]喬宏斌 ， 郭榮.綜采放頂煤開采工藝與安全技術(shù)研究[J].科技傳播， 2013， （20）：189+187.

[2]張帥 ， 張振配 ， 趙英州.沖擊地壓特厚煤層綜采放頂煤開采工藝探討[J].煤炭技術(shù)， 2011， （01）：225-226.

[3]劉金輝 ， 牟國禮 ， 王森全.厚煤層不規(guī)則綜放工作面開采技術(shù)與應(yīng)用[J].礦業(yè)研究與開發(fā)， 2010， （04）：5-6+107.endprint