智旭東 郭子龍 陳俊鋼

摘 要：在放頂煤開采過程中，會(huì)受到多種因素的影響，從而降低開采效率，并影響煤礦生產(chǎn)的安全運(yùn)行。本文對(duì)影響放頂煤開采的因素進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了加強(qiáng)放頂煤開采的有效策略，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：放頂煤開采；采出率；瓦斯防治；自燃防治

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.080

煤炭回采率是評(píng)價(jià)綜放開采工藝技術(shù)性能的關(guān)鍵指標(biāo)，如果綜放開采過程中回采率較低，就表明該工藝所造成的浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。通常情況下，影響綜放開采煤炭回采率的因素有很多，例如綜放工作面的布置、地質(zhì)條件以及綜放支架類別等。其中部分因素可在煤礦工作人員有效管控下被合理消除掉，基于此，可對(duì)這些方面進(jìn)行深入研究，以有效促進(jìn)開采工作效率的提高。

1 影響放頂煤開采的因素

1.1 采出率因素

我國對(duì)厚煤層開采工作面的采出率與采區(qū)的產(chǎn)生率有十分明確的要求。在放頂煤具體開采過程中，因?yàn)槊簩雍穸却嬖诤艽蟪潭鹊淖兓?，同時(shí)煤層內(nèi)部還有中斷層部分，所以，通過分層開采方式將很難達(dá)到理想的采出率。盡管放頂煤開采技術(shù)的應(yīng)用克服了這部分影響因素，但實(shí)際采出率依然不能有效提升，只能達(dá)到八成多，從而造成大量的煤炭損失。

1.2 自燃因素

導(dǎo)致自燃現(xiàn)象出現(xiàn)的因素包括有以下幾種：第一，利用綜放開采技術(shù)采煤時(shí)，回采率相對(duì)較低，不少煤炭丟失，為自燃現(xiàn)象的產(chǎn)生埋下了隱患。第二，相對(duì)于分層開采，綜放開采方式加大了工作面頂板的活動(dòng)范圍，也加劇了工作面頂板的活動(dòng)程度，造成頂板冒落高度變得更大，而采空區(qū)難以及時(shí)嚴(yán)密冒落，進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域存在一定的通透性。第三，綜放開采方式的實(shí)際掘進(jìn)速度相對(duì)較慢，而采空區(qū)的氧化自燃帶無法快速進(jìn)入到窒息帶，同時(shí)綜放開采的采空區(qū)域面積較大，空氣流通速度相對(duì)較慢，為采空區(qū)氧化自燃的蓄熱提供了一定的時(shí)間[1]。

1.3 瓦斯因素

在工作面同等推進(jìn)速度情況下，綜放面產(chǎn)量要高出分層機(jī)采產(chǎn)量的1倍以上。所以，同等瓦斯含量的煤層開采過程中，綜放面的絕對(duì)瓦斯涌出量將會(huì)倍增。但這種涌出量相比于分層開采方式中的第一分層還是相對(duì)較少的。

2 放頂煤開采的有效對(duì)策

2.1 瓦斯綜合防治措施

第一點(diǎn)，對(duì)于瓦斯含量較高的礦井，煤礦開采人員應(yīng)在實(shí)際開采之前對(duì)井內(nèi)瓦斯進(jìn)行提前抽放，以有效降低內(nèi)部瓦斯的壓力，從而促使瓦斯涌出濃度的降低，之后再進(jìn)行放頂煤開采作業(yè)。

第二點(diǎn)，在具體開采過程中，相關(guān)人員要對(duì)采空區(qū)的瓦斯積聚程度進(jìn)行監(jiān)測，若遇到懸板頂就預(yù)先采取人工爆破方式進(jìn)行放頂，以防止采空區(qū)上方出現(xiàn)瓦斯積聚情況，從而避免老空區(qū)冒落而導(dǎo)致瓦斯涌出而引發(fā)安全事故[2]。

第三點(diǎn)，采礦人員應(yīng)確保工作面擁有一定的通風(fēng)量，并保證風(fēng)速和風(fēng)量都能夠達(dá)到煤礦安全規(guī)程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，礦井管理人員必須將工作面可能存在的所有引爆火源一一消除，尤其是要避免工作過程中出現(xiàn)電火花。

2.2 提高采出率的措施

提高采出率必須對(duì)影響回采率的因素進(jìn)行全面分析，并從具體開采情況出發(fā)，選擇合理的措施。第一點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化采區(qū)和巷道的設(shè)計(jì)規(guī)劃，盡可能減少采區(qū)的煤柱，采區(qū)具體設(shè)計(jì)方面要最大程度地往大采長以及大走向方向發(fā)展，科學(xué)設(shè)置煤柱具體尺寸大小，充分研究沒有瓦斯尾巷的瓦斯抽排系統(tǒng)。第二點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)木C放架型。第三點(diǎn)，加大工作面兩端端頭支護(hù)力度，將端頭損失有效降低。第四點(diǎn)，為工作面煤層加大注水量，促使煤層發(fā)生軟化，讓頂煤在第一時(shí)間冒落，從而增強(qiáng)放煤效果。

2.3 自燃防治措施

第一點(diǎn)，向工作面的采空區(qū)以及周邊采空區(qū)發(fā)火率較高空間采取注氮措施，將氧氣濃度降到一定程度，以延遲發(fā)火時(shí)間。在這個(gè)過程中，必須合理選擇注氮的位置、時(shí)間和其他相關(guān)條件，以增強(qiáng)注氮防火效果，減少注氮費(fèi)用支出[3]。

第二點(diǎn)，采用輕質(zhì)發(fā)泡料為噴注材料，利用礦井中的噴注設(shè)備對(duì)工作面進(jìn)行噴涂堵漏。同時(shí)用電廠粉煤灰為骨料的速凝膠對(duì)周邊采空區(qū)進(jìn)行灌注堵漏，并與工作面均壓通風(fēng)聯(lián)結(jié)成一個(gè)良好的防漏風(fēng)系統(tǒng)，以防止采空區(qū)大范圍自燃發(fā)火。

第三點(diǎn)，促進(jìn)工作面推進(jìn)速度的有效提升，以避免煤炭發(fā)生自燃。從煤炭開采相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來看，每個(gè)月推進(jìn)速度不小于四十米，就能在很大程度上避免煤炭自燃現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 充分利用綜放支架等相關(guān)設(shè)備

對(duì)于綜放支架的選擇方面，一定要確保其能夠合理控制工作面頂板，同時(shí)還要適應(yīng)采煤工藝技術(shù)以及礦井地質(zhì)環(huán)境，并能符合礦井高效生產(chǎn)的實(shí)際要求?，F(xiàn)階段，放頂煤液壓支架的發(fā)展方面有下面幾個(gè)：第一點(diǎn)，強(qiáng)力放頂煤液壓支架，尤其是超過10000千牛的大型阻力支架，可以滿足多種特厚煤層以及硬煤開采的實(shí)際需要。第二點(diǎn)，大采高放頂煤液壓支架，高度最高可達(dá)到4米以上的四柱式或兩柱式放頂煤支架。第三種，分體組合式直線型輕型放頂煤液壓支架，該種支架具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可用來回收邊角煤或用于中小煤礦。

3 結(jié)語

總之，放頂煤開采技術(shù)對(duì)于合適的煤層開采具有非常大的優(yōu)勢，能夠取得良好的開采效果，并能在很大程度上提升煤礦生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。所以，煤礦工作人員在進(jìn)行放頂煤開采過程中，必須深入了解影響開采的各種因素，并加強(qiáng)對(duì)瓦斯和自燃等方面問題的防治，合理選擇綜放支架等相關(guān)設(shè)備，同時(shí)采取相關(guān)措施有效提高煤炭采出率，從而大大提升放頂煤開采效率，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧軍，任立峰，艾紹武等.綜放面間歇式開采注氮對(duì)采空區(qū)氧化自燃區(qū)域的影響研究[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，37（04）：467-473.

[2]侯永鵬，康天合.深孔預(yù)裂爆破斷頂對(duì)綜放工作面初采期瓦斯治理效果的實(shí)測分析[J].煤礦安全，2017，48（08）：162-165.

[3]郭樹武.注氮技術(shù)在回采工作面采空區(qū)內(nèi)因火災(zāi)防治中的應(yīng)用[J].華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，13（05）：15-18.

作者簡介：智旭東（1978-），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：采礦工程。