孫建平

【摘要】綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)在我國(guó)煤炭挖掘工作中已經(jīng)得到了長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，并且已經(jīng)根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了符合我國(guó)國(guó)情的開(kāi)采技術(shù)。目前我國(guó)綜采放頂煤技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相對(duì)先進(jìn)的水平，并且已經(jīng)開(kāi)始向外輸出綜放開(kāi)采的一成套系列技術(shù)。綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)能夠適應(yīng)不同開(kāi)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(kāi)采環(huán)境都可以使用該項(xiàng)技術(shù)。文章主要闡述煤炭綜采放頂煤開(kāi)采工藝與安全管理。

【關(guān)鍵詞】綜采放頂煤開(kāi)采；安全管理；煤礦開(kāi)采工藝

1.引言

綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)與普通綜合機(jī)械開(kāi)采技術(shù)相比進(jìn)行了更大的改造，顯著提升了開(kāi)采效率。綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)一般使用兩臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)。其中一臺(tái)刮板運(yùn)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(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)裝置于支架的后方，使用的是支架結(jié)構(gòu)來(lái)開(kāi)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(kāi)采，其中包括落煤、裝載、運(yùn)輸、放頂煤等一系列工作環(huán)節(jié)。

煤礦開(kāi)采實(shí)踐證明綜采放頂煤開(kāi)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(kāi)采的集中化管理，顯著提高出煤率，降低煤礦開(kāi)采成本。

2.綜采放頂煤開(kāi)采類(lèi)型

放頂煤開(kāi)采技術(shù)是在開(kāi)采厚煤層時(shí)，沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)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(dòng)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(yùn)輸機(jī)運(yùn)出工作面。

2.1一次采全厚放頂煤開(kāi)采

一次采全厚放頂煤開(kāi)采是目前我國(guó)煤炭開(kāi)采工作中十分常見(jiàn)的綜采技術(shù)之一，與其他綜采技術(shù)相比開(kāi)采的煤炭產(chǎn)量更高，開(kāi)采效率更加具有優(yōu)勢(shì)，比較適合厚度在6～10m的煤礦[1]。其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在自動(dòng)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(yùn)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(duì)柔軟，則工作面平巷出現(xiàn)安全事故的概率會(huì)相應(yīng)增加。

2.2預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開(kāi)采

預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開(kāi)采技術(shù)是沿煤層頂板布置普通長(zhǎng)壁工作面，然后沿煤層底板布置放頂煤工作面，將兩個(gè)工作面之間的頂煤放出。這種開(kāi)采工藝比較適合煤層厚度高于12m的煤礦中。其主要優(yōu)勢(shì)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(huì)出現(xiàn)漏煤，并且在放煤過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較為濃密的粉塵，增加了礦井的危險(xiǎn)因素。因此在實(shí)行該綜采技術(shù)時(shí)需要對(duì)煤層進(jìn)行預(yù)注水，用來(lái)減少粉塵。

2.3傾斜分層放頂煤開(kāi)采

傾斜分層放頂煤開(kāi)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(kāi)采工藝。在開(kāi)采的時(shí)候從上半部分開(kāi)始開(kāi)采，這種分層綜采方式可以實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)同時(shí)開(kāi)采[2]。

3.綜采放頂煤開(kāi)采工藝

3.1綜采工作面工藝過(guò)程

根據(jù)煤層底部的走勢(shì)來(lái)開(kāi)展切割工作，再使用前方的運(yùn)輸機(jī)將煤炭運(yùn)輸出礦井外，移動(dòng)液壓支架的移動(dòng)頂板出現(xiàn)脫落，完成按照所計(jì)劃的步距后將放煤口打開(kāi)，掉落的煤炭放置于后部的輸送機(jī)上，由皮帶進(jìn)行運(yùn)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(kāi)采前，在開(kāi)切眼外的位置上做切頂巷，切頂巷即為與開(kāi)切眼平行的輔助巷道，可以實(shí)現(xiàn)初采。放頂煤一般在工作面即將完成開(kāi)采前20m處停止，這種技術(shù)會(huì)大量浪費(fèi)煤炭，因此需要對(duì)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(guò)后的過(guò)渡型支架來(lái)實(shí)現(xiàn)端頭維護(hù)。另外運(yùn)輸機(jī)過(guò)渡槽過(guò)高，使得支架放煤與過(guò)煤更難實(shí)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(fèi)。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(kāi)采安全管理

4.1防治水

在綜采過(guò)程中可以利用瓦斯排放系統(tǒng)來(lái)疏泄上區(qū)段的綜采工作面上覆積水。對(duì)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(shí)還可以在生成水平面上放置大容量的水體存儲(chǔ)庫(kù)與抽水泵。

4.2防滅火

在工作面采空區(qū)要及時(shí)的進(jìn)行注氮處理。使用黃泥對(duì)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(lái)控制礦井內(nèi)溫度。對(duì)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(lái)降低氧氣濃度，降低火災(zāi)危險(xiǎn)。同時(shí)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(shí)候可以有效的防止煤炭自燃。

4.3防瓦斯

配設(shè)專(zhuān)業(yè)的礦井瓦斯抽查小組，對(duì)礦井內(nèi)瓦斯含量進(jìn)行全程控制檢測(cè)。準(zhǔn)確的瓦斯安全檢測(cè)與自動(dòng)報(bào)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(guò)多堆積，避免瓦斯含量過(guò)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(shí)定量的通風(fēng)工作。對(duì)超前煤層施工面實(shí)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(guò)程中使得放煤與噴霧可以聯(lián)合自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)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(yǔ)

綜采放頂煤開(kāi)采是一項(xiàng)綜合性的開(kāi)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(kāi)采技術(shù)的開(kāi)采效率與經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)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(kāi)采技術(shù)時(shí)必須注意到該開(kāi)采技術(shù)仍然存在眾多問(wèn)題，例如回收率與含矸率之間的問(wèn)題，高產(chǎn)量與高瓦斯、高煤塵之間的問(wèn)題，煤礦開(kāi)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(wèn)題，使得綜采放頂煤開(kāi)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(kāi)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(kāi)采工藝探討[J].煤炭技術(shù)， 2011， （01）：225-226.

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