綜采放礦山開采技術及實施要點分析

韋曉吉

（云南省地方煤礦事業局，云南 昆明 650041）

綜采放礦井開采技術在礦產開采中的應用越來越廣泛，能夠促進礦產開采量的提升，降低開采的難度。尤其是在當前礦產行業競爭越來越激烈的情況下，只有加強技術的開發與應用，才能保障企業的經濟效益，增強其市場競爭力。采礦工業的繁榮發展，是拉動我國經濟穩定增長的關鍵，應該對綜采放礦井開采技術的應用方法進行深入研究，明確開采工作的實際需求，增強技術的應用效果。但是在綜采放礦井開采技術的應用中，也會導致粉塵問題和環保問題的出現，限制了礦產行業的可持續發展。在實際作業當中，應該加強對地質環境的勘察與分析，以市場為導向，促進礦產資源質量的提升。新型設備與技術的應用，能夠對綜采放礦井開采技術進行優化與改進。

1 綜采放礦井開采技術的發展現狀

在上世紀八十年代，綜采放礦井開采技術逐漸得到應用。FY400/14/28綜放支架是我國自主研發的第一個綜放支架，但是存在穩定性較差和輔助設備不完善等問題，在使用中容易造成嚴重的安全事故，因此未能得到推廣應用。VHP-732型支架的應用，能夠有效提升礦產開采的數量與回采率[1]。因此VHP-732型支架在上世紀成為我國礦產事業發展中的重要推動因素，能夠達到370萬t的綜放開采產量。在1990年前后，已經有20家企業的綜放開采產量達到了百萬噸以上。我國礦產產業的繁榮發展，離不開綜采放礦井開采技術的推動。

2 綜采放礦井開采技術的實施要點

2.1 礦井冒放性的評價方法

在礦井開采當中，其冒放性會產生較大的影響，與礦產資源回收率密切相關。在評價礦井冒放性時，可以量化處理其影響因素后做回歸處理，其冒放性的計算可以借助于回歸公式完成。此外，在冒放性的計算當中也可以運用模糊聚類法。加權模糊推理法在實際開采中的應用較為廣泛，綜合評價礦層的開采條件與地質條件，但是由于對其它因素的考量缺乏全面性，因此冒放性的評價缺乏合理性[2]。當冒放性受到輔助措施的影響時，礦層的開采條件與地質條件則會發生較大變化。

2.2 支架圍巖同綜放面頂板結構間的關系

2.2.1 頂板壓力

關于支架圍巖同綜放面頂板結構間的關系的研究，是綜采放礦井開采技術應用的關鍵。頂板壓力會隨著放礦井采出厚度的增加而升高，因此在開采中需要大噸位的支架，但是在實際開采中會出現鉆底和倒架等問題，嚴重影響了生產效率與安全性。而另外一種構想則是，頂板壓力會隨著冒落矸石厚度的增加而得到緩沖，支架的噸位無需過高，但是這種情況下會引發油缸變形等問題，導致開采人員的生命安全受到威脅。

2.2.2 采場頂板結構

研究采場頂板運動和礦壓顯現規律之間的關系，也是技術應用的關鍵問題，在分析礦壓規律時，可以依據三硬條件、三軟條件、支架圍巖和采場頂板結構的關系、綜放提升與創新等等，能夠對礦壓顯現規律進行全面反映，是增強綜采放礦井開采技術應用效果的關鍵。放礦井開采條件下，直接頂的可能冒落厚度通常為一次采出厚度的1.9-2.5倍。

2.2.3 支架圍巖關系

在普通結構當中，直接頂作用力、老頂與直接頂間的作用力和礦井設備重量，是構成支架壓力的主要因素[3]。在堅硬梁式結構當中，若存在較小的直接頂厚度，那么支架會承受直接頂與礦井的荷載作用，也對斷裂沖擊力進行承受。

2.2.4 綜放支架受力同頂板結構間的關系

頂板結構會對綜放面頂板壓力產生影響，也會受到采空區填充狀態的影響。在常規頂板當中，可以忽略平推力造成的影響。在梁式結構礦場當中，在評價支架類型和頂板壓力時，應該以預定放出率與基礎，評估直接頂的厚度。在判斷梁式結構位置時，需要對比同場頂板巖層結構，并對堅硬梁式結構運動空間加以準確計算。

2.3 提升礦產資源回收率的技術措施

在礦巷支護錨網化當中，需要以沿空掘巷技術為基礎，保障其具備最少的礦柱數量。為了促進工作面回收率的提升，應該對過渡放礦支架進行設置。分層鋪底網技術可以應用于特厚礦層當中，能夠在促進回收率提升的同時，對混矸幾率進行合理控制[4]。在實際工作當中，還應該運用攻關回采工藝，促進工作效率的提升。對工作面的傾斜長度與走向長度進行適當提升，刀把工作面應該進行靈活布置，對斷層等地質構造進行避讓，以促進可采儲量的提升。

2.4 新型綜放支架及配套設備

在開采作業當中，綜放支架的應用已經十分普遍，能夠在提升開采效率的同時，增強工作安全性。頂礦支架通常設置于緩傾斜厚礦層的綜放面低位當中，隨著科學技術的不斷發展，支架的傾角類型更加多樣化，而且能夠適應礦層的不同厚度需求。其牢固性的增強也為開采工作奠定了基礎，延長使用年限的同時，對開采成本加以有效控制。支架更加適應采礦設備的工作需求，特殊架型包括了過渡支架與端頭支架兩種，能夠增強綜采放礦井開采技術的使用效果。

3 綜采放礦井開采技術應用的優化

3.1 提升礦產資源回收率

礦產資源回收率的提升，能夠促進資源利用效率的提升，為我國經濟的可持續發展奠定基礎，主要是通過對回采技術和設備、工藝等進行改進，滿足現代化開采工作的需求。當前礦產資源的回收率能夠達到80%以上，在對技術進行優化時，首先應該對沿空掘巷技術進行推廣應用，減少工作區域內的礦柱數量。礦產資源回收率也會由于端頭放礦支架的應用而得到提升，提升幅度大約在2%左右[5]。

為了促進混矸率的降低并合理控制回收率，也應該對預采頂分層鋪地網技術進行運用。回收率會由于礦產資源回采工藝的改進而得到提升，其提升幅度大約在5%左右。

3.2 綜放工作面安全保障體系

在綜放工作面當中，通常會受到有害氣體和礦塵的影響，導致安全事故的發生幾率上升。在某礦當中，綜放面有害氣體產量在分層工作面的1.5-2倍左右，綜放開采面有害氣體涌出量在分層工作面的1-1.6倍左右。分層開采面的有害氣體涌出量，除了第一層之外，要比其他層都高。在實際開采作業當中，應該采用鄰層或者本鄰抽放的方式。此外，還可以對抽風量和排風量進行適當提升，以此防止有害氣體對綜放工作面產生的影響。

4 結語

綜采放礦井開采技術的應用，能夠有效提升工作效率，保障開采的安全性，是當前礦產資源開采中的關鍵技術。綜采礦井開采技術也會受到埋藏條件與開采條件的影響，應該對多種技術方法進行綜合運用，以實際環境條件與開采要求為基礎，促進我國礦產資源產量的增加，為現代化建設奠定基礎。重視礦產資源回收率的提升與安全保障體系的構建，增加企業的經濟效益與社會效益。