摘 要：作為平朔集團(tuán)億噸煤炭基地的主力礦井之一，井工二礦率先探索大采高綜采技術(shù)。本文簡要介紹了井工二礦大采高綜采開采技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)大采高綜采設(shè)備適應(yīng)性進(jìn)行了分析，為大采高綜采技術(shù)在平朔礦區(qū)11煤開采的推廣應(yīng)用提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：大采高；綜采技術(shù)；設(shè)備適應(yīng)性

大采高綜采已成為我國高產(chǎn)高效礦井的主要采煤方法之一。與綜放開采技術(shù)相比大采高綜采具有工序簡單、資源回收率高、煤炭含矸率低、采面煤塵少、生產(chǎn)管理集中，以及受采空區(qū)瓦斯和煤層自然發(fā)火威脅小等優(yōu)點(diǎn)。煤厚小于7m時(shí)，大采高綜采是一種經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的開采方法，在我國的神東、晉城礦區(qū)早已得到驗(yàn)證。井工二礦根據(jù)11煤地質(zhì)特征于引進(jìn)大采高綜采設(shè)備，布置了平朔集團(tuán)首個(gè)一次采全厚大采高綜采工作面，進(jìn)行大采高綜采開采試驗(yàn)。

1 井工二礦大采高開采技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 工作面概況

21103工作面是井工二礦首個(gè)大采高工作面，東為21102工作面，西為21104工作面，北為安太堡露天礦，南為11煤輔運(yùn)大巷。工作面長度300m，推進(jìn)長度1496m；設(shè)計(jì)采高4.2m，采煤方法為傾斜長壁后退式全部垮落綜合機(jī)械化采煤法。工作面所采煤層為石炭系上統(tǒng)太原組11煤，普式系數(shù)f=2.1，產(chǎn)狀平緩、裂隙較發(fā)育，煤厚3.26～6.31m，平均4.2m，煤層傾角1.3°～3.6°，平均2.3°。工作面直接頂為1.4m厚的砂質(zhì)泥巖，單軸抗壓強(qiáng)度62.8MPa，直接頂為Ⅱ類穩(wěn)定頂板；底板為厚度4.6m的粉砂巖，呈灰白色，單軸抗壓強(qiáng)度83MPa。

1.2 工作面設(shè)備配套情況

設(shè)備配套采用國產(chǎn)和進(jìn)口相結(jié)合方式，采煤機(jī)采為進(jìn)口設(shè)備，液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等全部采用國產(chǎn)設(shè)備，如表1所示。

2 大采高綜采設(shè)備應(yīng)用效果分析

為檢驗(yàn)大采高設(shè)備應(yīng)用效果，與普通采高21102工作面設(shè)備應(yīng)用情況對(duì)比分析，結(jié)果如下：

2.1 工作面回采率、含矸率

21103大采高工作面沿11煤底板推進(jìn)，平均采高4.2m，并能結(jié)合煤層厚度變化隨時(shí)調(diào)整采高，能夠一次采出全煤厚，工作面回采率達(dá)到97%，且含矸率低。21102工作面采高3.5m，頂煤厚度0.5～1.3m，工作面回采率86%。由于后溜空間大，頂煤薄，放煤效果差，僅在局部頂煤較厚處能放出部分頂煤。生產(chǎn)期間，煤矸分離困難，后溜竄矸嚴(yán)重，拉架時(shí)大、小塊矸石很難控制，極易竄入后溜，煤炭含矸率高。

2.2 支架工作阻力、底板適應(yīng)性

21103大采高工作面能夠?qū)崿F(xiàn)11煤一次采全厚，液壓支架跟底接頂，支架阻力增阻類型多為一次增阻，支架阻力有一定的富余量，整個(gè)工作面加權(quán)阻力均值為7855kN，占支架額定工作阻力的72%。選用的ZY11000/25/55D兩柱掩護(hù)式液壓支架類型合理，能夠適應(yīng)11煤的頂板條件。21102工作面最大采高為3.7m，頂煤厚度小于0.6m地段易在煤機(jī)割煤和支架拉架時(shí)破碎并自行垮落，由此造成支架難以接頂，支架上方空頂，工作阻力增阻類型多為二次增阻及多次增阻，阻力富余量大，整面加權(quán)阻力均值為6150kN，占支架額定阻力的61.5%。

2.3 煤機(jī)割煤效果

大采高工作面液壓支架為雙伸縮兩柱掩護(hù)式液壓支架，采用JOY7LS6C型煤機(jī)，滾筒直徑2.8m，煤機(jī)割煤順暢，割出的煤壁和頂板平直，且落煤粒度大，裝煤效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向割煤。

普通采高工作面支架端面距較大采高支架小，煤機(jī)割煤時(shí)，前滾筒易割頂梁或搖臂碰到護(hù)幫板，需適時(shí)調(diào)整煤機(jī)前滾筒高度，采用艾柯夫SL-750型煤機(jī)，割煤速度慢，滾筒直徑2.2m，落煤粒度小，裝煤效果不好，推溜前滾筒需反向掃底，很難實(shí)現(xiàn)雙向割煤。

2.4 護(hù)幫及控頂效果

大采高支架有伸縮梁和二級(jí)護(hù)幫板，工作面煤壁片幫以結(jié)構(gòu)面滑落片幫為主，全部打出二級(jí)護(hù)幫板對(duì)煤壁保護(hù)作用有效，端面漏頂偶爾發(fā)生，支架底座無鉆底現(xiàn)象，工作面在回采過程中若遇煤壁片幫或漏頂嚴(yán)重時(shí)，大采高支架能很好的發(fā)揮其作用。普通采高工作面支架為整體頂梁和一級(jí)護(hù)幫板，由于頂煤厚度較薄易隨采動(dòng)在支架頂梁上方冒落，支架支撐高度范圍內(nèi)難以有效接頂，中上部煤壁在礦壓作用下易片幫，端面片幫加大了支架與煤壁之間的端面距，打出一級(jí)護(hù)幫板僅僅起到支護(hù)端面頂板的作用，且回采遇煤層厚度變化及頂、幫條件差時(shí)更難以控制。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析

從價(jià)格考慮，大采高工作面支架要遠(yuǎn)高于放頂煤支架。但大采高工作面設(shè)備運(yùn)行效率高，日進(jìn)12刀，日產(chǎn)量為19478噸。普通工作面日進(jìn)10刀，日產(chǎn)量為15786噸，且含矸率高，對(duì)礦井運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載系統(tǒng)影響較大，同時(shí)也影響煤質(zhì)和洗選加工，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差。

3 結(jié)語

與普通采高工作面相比，大采高工作面在回采率、含矸率、煤機(jī)割煤效果、護(hù)幫及控頂效果等方面均取得良好的應(yīng)用效果。11煤21103工作面大采高綜采技術(shù)的成功應(yīng)用，使工作面回采率提高了11%，回采工效提高了38t/工，豐富了井工二礦開采工藝，發(fā)展了大采高綜采技術(shù)，開創(chuàng)了平朔集團(tuán)11煤高效開采先河。

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作者簡介：郭大臣（1983-），男，山西山陰人，助理工程師，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在井工二礦綜采隊(duì)從事機(jī)電工作。