淺析大采高采煤方法在綜采工作面的應用

摘 要：煤炭是我國重要的基礎能源和重要原料，煤炭工業的發展支撐了國民經濟的快速發展。隨著綜采設備制造技術的飛速發展，我國采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高。設備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術的發展，帶來了新一輪采煤技術的革命。本文論述了大采高采煤方法在煤炭企業生產中的應用。

關鍵詞：大采高；煤炭企業；綜采工作面

開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝。發展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。在采煤機械化程度日益提高的今天，選用先進的采煤技術已成為保障煤礦企業安全高效生產的必由之路。

1 大采高技術發展現狀

1.1 在國內的應用發展情況

我國國有重點煤礦厚煤層儲量占44%，而厚煤層產量占45%以上，絕大多數高產高效礦井是在以厚煤層開采為主的生產條件下實現的。目前，我國重點煤礦厚煤層開采方法主要有綜采放頂煤開采和大采高綜采兩種。

放頂煤開采雖然已經在我國發展成為一種厚煤層高產高效采煤方法，廣泛應用于5～15m厚煤層一次采全高，但仍有許多難以解決技術難題。對于4～6m的穩定厚煤層，大采高綜采具有更好的技術經濟優勢。

1.2 高效綜采的快速發展

我國煤炭為主的能源結構和當前煤炭需求快速增長，高效綜采也將成為能源開發技術重要的競爭領域一次采全高工作面的循環進度主要考慮采煤機的截深，放頂煤開采工作面的循環進度.考慮采煤機截深和放煤步距。近年來，高產高效礦井能夠普遍采用0.8m和 1.om截深，有力保證了礦井生產能力的提高。實際生產中，截深的確定首先考慮煤層地質條件的影響，其考慮因素包括：工作面頂板的破碎程度、工作面煤質（硬度、節理層理發育程度）、煤層的瓦斯含量等。

國產綜采工作面裝備經過近十幾年的發展，技術水平及可靠性得到了很大的提高，采煤機的牽引速度可以達到6～8m/min，綜采工作面的開機率已經由50%左右提高到70%以上。

1.3 綜采高產高效綜采設備保障體系形成

要實現高產高效，就要提高開機率，對“支架-圍巖”系統、采掘運設備進行監控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架-圍巖”系統控制，進一步完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信息的自動采集系統；乳化液泵站及液壓系統運行狀態的檢測診斷；采煤機在線與離線相結合的“油-磨屑”監測和溫度、電信號的監測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

2 綜采工作面大采高采煤方法的應用

近年來，隨著綜采設備制造技術的飛速發展，綜采設備走向重型化、強力化和自動化，使設備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術的發展，帶來了新一輪采煤技術的革命。

2.1 某煤礦大采高綜采分析

某煤礦現有儲量：截止2007年12月末，煤礦現開采的3號煤層儲量/資源量為39584.4萬噸，其中現生產水平+740及+630水平16237.1萬噸，+540水平23347.3萬噸。現生產水平工作面圈定儲量為3121.5萬噸，工作面可采儲量為2809.4萬噸。+540水平除去村莊及高速路壓煤，河下壓煤外，可供開采設計的儲量為7404.6萬噸。綜上所述，該礦在生產規模、地質條件和煤層儲量等方面上具備應用大采高綜采設備的能力和條件。

2.2 工作面生產系統布置

2.2.1 工作面巷道布置

6207工作面沿煤層傾斜方向布置，俯斜開采。工作面切眼長度230m ，沿推進方向風、運巷長970m。6207工作面巷道布置見圖。

巷道斷面與支護形式，6207工作面風、運兩巷及開切眼均采用錨網支護，運巷主要用于運煤、進風及列電、皮帶、轉載機等設備布置。礦設備列車與帶式輸送機中間部分并列布置，人行道與設備檢修道合并考慮，風巷為安裝和回采期間運輸巷道，為滿足運輸要求，對照寺河礦巷道設計選取風巷寬度為5.0m。大采高工作面端頭架的支撐高度為3.0-5.5m，采煤機滾筒直徑3.5m，綜合考慮，各巷的高度選為4.0m，開切眼選為3.8m。

2.2.2 主要生產系統：（1）運輸系統：采煤機落煤→工作面刮板運輸機→轉載機→6207運巷皮帶→630/3#皮帶→630/2#皮帶→630/1#皮帶→61煤倉→630強皮→51煤倉→51強皮→主皮帶煤倉→主皮帶→地面。（2）通風系統：西進風井——630/3#皮帶—6207運巷—6207工作面—6207工作面風巷—62專用回風巷—62風井—地面。（3）供電系統：6207工作面由62/1#變電所供電，62/1#變為雙回路供電電源分別來自62總變I、II回路，地面電源為62風井35KV變電所，互為備用。

2.2.3 工作面設備選擇。根據煤礦使用大采高支架及其配套設備情況，結合礦煤層賦存特點、工作面礦壓資料和運輸條件，滿足高產高效、經濟、安全的要求的前提下，盡量考慮設備的可拆卸性，而且要達到采煤工藝簡化、原煤回收率大幅提高、設備運行可靠之目的，進行煤礦大采高工作面設備配套購置，具體設備型號在本文中不再敖述。

2.2.4 采煤方法及回采工藝。本工作面采用走向長壁大采高自然冒落后退式綜合機械化采煤方法。回采工藝進刀方式采用端部割三角煤斜切進刀。工作面推溜、移架全部為鄰架（或成組）電液控操作。工作面機組割下的煤由大溜運至端頭卸載，經轉載機、由皮帶運出。

3 大采高自動化綜放工作面的成就

3.1 工作面工效高，提高了資源回收率

經過應用大采高綜采技術該礦6207工作面創造日產33186噸、工作面工效最高502噸/工的新記錄，大大提高了勞動生產效率。工作面作業人員由36人減至21人，大大減少了作業人數，提高了生產效率。工作面采高由3m提高到了3.8m，將采放比由1：1.2調整為1：0.80，并將綜放工作面通風斷面增大到16m2，從而可有效的稀釋了工作面瓦斯濃度，工作面回收率達92.1%，大大提高了資源回收率。

3.2 優化生產作業程序，改善了作業環境

通過支架控制器按鍵可以進行臨架單動作操作，如臨架收縮護幫板、升降前后柱等動作；也可實現臨架單架自動控制和成組操作，如臨架自動移架、臨架自動放煤等動作，臨架成組自動移架、成組收護幫板、成組推前溜、成組拉后溜等成組動作。作業人員站在進風側用控制器按鍵操作支架，移架下落的煤塵不會落在操作區域，降低了勞動強度并改善了作業環境。

4 結語

中國煤炭工業發展爽飛猛進，高產取得了舉世矚目的依靠科技進步，實現高效集約化開采是高產高效礦井建設高效礦井的普遍模式.綜采工作面大采高采煤方法在煤炭生產中的應用會越來越成熟，越來越重要。

參考文獻

[1]王金華.我國大采高綜采技術與裝備的現狀及發展趨勢[J].煤炭科學技術，2006年01期.

[2]李桂山.大采高綜采在三軟厚煤層開采中的應用[J].科技信息（學術研究），2007年20期.

[3]趙長紅.大采高綜采工作面過斷層技術實踐[J].中州煤炭，2010年07期.

[4]于元林.大采高綜采面回采巷道礦壓顯現規律研究[J].采礦技術，2007年01期.