煤礦大采高綜采技術的實踐和應用

摘要：在煤礦的開采過程中，煤層的分布存在很大的差異性，不同的煤層厚度對于開采技術也有著不同的要求。文章結合陜北府谷礦區煤礦開采的實際情況，對大采高綜采技術的實踐和應用進行了分析和探討，以提高煤礦開采的效率和質量，促進我國煤礦行業的發展。

關鍵詞：煤礦；大采高綜采技術；近水平煤層；采高控制；支架初撐力

中圖分類號：TD833 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0106-02

隨著社會經濟的發展，我國的城市化進程不斷加快，各種新的技術和設備得到了開發和應用，在提升人們生活水平的同時，也使得社會對于能源的需求日益增加。作為在一次能源構成中占據70%份額的重要能源，煤炭的作用是十分巨大的。在我國的煤炭儲備中，緩斜厚煤層煤炭占煤炭總產量的40%以上，部分礦區賦存有3.5～5.0m厚的煤層，而且是礦區的主采煤層。對于煤層傾角超過30°的厚煤層而言，大采高綜采技術具有十分巨大的優勢，需要引起煤礦開采企業的重視（我們這里是近水平煤層）。

1 大采高綜采技術概述

大采高主要是針對普通采高而言的，一般認為大采高綜采是指割煤高度在3.5m以上的綜合機械化開采。大采高綜采技術的基本特征如下：

（1）同普通的分層綜采相比，大采高綜采技術具有生產能力大、單產高、工序簡單、采出率高、噸煤成本低、巷道維護量小等優點，而與綜放開采相比，則具有采出率高、煤塵小、含矸率低等特點。

（2）工作面開采高度大，使得覆巖的破壞范圍相對較大，基本頂可以自由回轉，具有充足的運動空間，上覆穩定的砌體梁結構，與采場距離較遠。

（3）工作面的支護結構強度高，動載系數小，支架圍巖的受力以靜載為主。

（4）工作面煤壁存在嚴重的片幫現象，而且片幫和冒頂聯動性大，支架缺乏穩定性，無法對支架圍巖系統的穩定性進行有效控制。

大采高綜采技術在煤礦開采中的應用是十分必要的。在科技發展的帶動下，各種新的采礦技術和采礦設備不斷涌現，煤礦開采實現了由普通綜合機械化生產向高產高效集約化生產的轉變，不僅設備的可靠性有了很大提升，同時實現了綜采生產的自動化控制，取得了良好的經濟效益。而厚煤層開采相對薄煤層和中厚煤層而言，具有生產工作面少、產量高的特點，是我國綜采生產發展的主要方向，同時也是實現礦井安全、高產、高效開采的重要途徑。實踐證明，高效集約化生產的模式可以有效提升工作面的生產能力，提升生產的安全水平，“一礦一面、一個采區、一條生產線”的模式，使得大采高綜采技術成為我國煤礦開采技術發展的必然趨勢，也是實現高產高效礦井建設的有效途徑。

2 大采高綜采技術在煤礦中的實踐和應用

以陜北府谷礦區的三道溝煤礦為例，對大采高綜采技術在煤礦開采中的實踐應用進行分析和探討。

2.1 井田概況

（1）位置與交通。三道溝煤礦位于陜西省府谷縣西北，距縣城約25km。交通較便利，府谷—鄂爾多斯市公路從井田南部通過，神（木）朔（州）、神（木）包（頭）鐵路分別從井田南部和西部通過，并與全國鐵路網線相連。井田向南距神木北火車站30km，距榆林市180km，向東距府谷縣25km，向北距東勝市160km，向西距新街約60km。這些四通八達的公路、鐵路網線，為三道溝煤礦的開發建設提供了良好的交通運輸條件。

（2）自然地理。三道溝煤礦地處陜北黃土高原的北緣，東臨黃河，西接毛烏素沙漠東南緣的風沙堆積區，屬典型的黃土高原地貌，區內植被稀少，水土流失嚴重。基巖及紅土沿溝谷兩側大面積出露，局部溝幫及梁峁之上覆蓋第四系黃土或風沙。風沙覆蓋率平均5%，但井田內整體西部高于東部，較大河流的西（北）岸較東（南）岸沙化嚴重。

區內地勢總體是中偏西部高，四周低。最高處位于井田中部的大伙盤，標高1397.0m，最低點在東南部的沙梁川與陽灣川交匯處，為1008.5m。區內一般相對高差100～150m，最大高差388.5m。一般標高在1200～1250m之間。

（3）礦區開發現狀。井田地處神東礦區東部。神東礦區早在解放前即有小煤礦開采，但直到20世紀80年代，才由神華集團進行大規模開發建設，目前有生產和在建礦井20余對，生產能力和產量均已超過100.00Mt/a，是目前國內規模最大、裝備最為先進的礦區。

在煤炭工業西安設計研究院2002年1月編制的《陜西省神府礦區新民開采區總體規劃》中，將礦區新民預留區之大部和遠景規劃的石巖格、石瑤店井田各一部分合并成為三道溝井田，用以開發建設府谷電廠的供煤

礦井。

由于煤層埋藏淺，露頭多，井田內及周邊已有眾多小煤礦開采，但規模很小，一般在0.06Mt/a以下。2010年以來，當地政府加強對小煤礦的資源整合力度，要求小煤礦的生產能力在0.3Mt以上。

2.2 大采高綜采技術的應用

我國從1978年起，開始引進和試驗厚煤層大采高一次采全厚開采方法，至今已得到很大發展。神東礦區在堅持高產高效礦井建設的基礎上，充分利用現有資源條件，引進國外先進設備及管理模式，發展大采高、大功率綜合機械化綜采，實現了建設“高起點、高技術、高質量、高效率、高效益”礦井的目標。對于該礦井而言，設計確定合并區5-2煤層采用長壁大采高綜采，采高6m左右。裝備具有世界先進水平的大功率、高可靠性設備，實現工作面單產5.00Mt/a以上。

在回采過程中，由于工作面傾角較大，采高大，為了保證工作面的高產高效以及安全生產，需要注意以下問題：

首先，對采高進行嚴格控制。結合工作面的實際情況以及機電設備的技術參數，需要對工作面的采高進行合理有效的控制。一般來說，采高在5.5～6.0m之間時，可以在保證開采率的情況下，對煤壁片冒情況進行控制，保證煤礦開采的安全性和穩定性。

其次，要提升支架的初撐力，并對架型進行控制，做好防倒架措施。通常情況下，在移架后，支架與運輸機的傾角差要控制在5°～10°之間，使其處于輕微的反倒狀態，工作面移架過后及時打上防倒油缸，使防倒油缸處于張緊狀態。

最后，要做好防下滑措施，這里主要針對采煤機進行探討。其一，必須安排專業的操作人員，避免不規范的操作行為，在每次停機前，需要將采煤機后退約1.5m，并且保證采煤機處于非重負荷啟動狀態；其二，采煤機需要裝設相應的閉鎖裝置，能夠統治工作面刮板輸送機的運行；其三，要確保采煤機齒軌安設的牢固性，經常對其進行檢查，確保安全無誤。

3 結語

綜上所述，在煤礦生產中，大采高綜采技術具有十分顯著的優點，是實現高產高效礦井建設的有效途徑，需要引起煤礦工作人員的重視，切實做好大采高綜采技術的實際應用，保證其作用的充分發揮。

參考文獻

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作者簡介：謝偉（1982-），男，陜西榆林人，神華神東煤炭集團公司三道溝煤礦管理處綜采一隊技術員，研究方向：煤礦采煤技術管理。endprint