綜采放頂煤開采技術問題研究

張玉龍 張凱歌

摘 要：煤礦開采行業作為我國傳統的工業行業一直在我國國民生產中占有很重要的位置，在當今社會煤礦行業要想有新的突破就需要緊跟時代步伐，進行技術創新。綜采放頂煤工藝作為厚煤層煤炭開采的關鍵技術對保障人員安全和生產效率有很大的作用，因此要在實際生產中更加注重該技術的使用和優化，保障出煤率創造更大的經濟效益。綜采放頂煤工藝一般應用于厚煤層的開采當中，通過該方法的有效應用能全面提升煤礦作業的綜合效能，幫助生產順利進行。

關鍵詞：放頂煤;割煤;放煤

1 概述

綜采放頂煤工藝一般應用于厚煤層的開采當中，通過該方法的有效應用能全面提升煤礦作業的綜合效能，幫助生產順利進行。綜采放頂煤技術指的是在厚煤層的開采時，在底部布置一個采高為2～3 m 的長壁工作面，并結合高功率的作業機械：滾筒式采煤機、刮板運輸機和放頂煤液壓支架等設備通過全機械的操作方法來配套聯合作業。這種采煤方法的好處是能讓煤礦生產的連續性增強，實現不間斷生產提高生產效率，在提高效率的同時降低單位時間的生產成本從而提高企業的綜合生產效益。在我國的煤礦生產中目前該方法應用比較普遍。在煤礦實際生產中綜采放頂煤工藝的使用有一定的條件限制，在采煤厚度方面該工藝一般是作用于煤層厚度為7～15 m 的較厚采掘作業面上，在采放比條件上一般是作用于1～4 這個范圍，并且這個范圍并不是固定的需要在生產中結合實際情況進行調整。在遇到煤層厚度跨度較大時要綜合使用綜采放頂煤工藝和其他工藝達到最好的生產效果。在實際使用該技術時還要注意傾角的厚度，在保證傾角有效性的同時實現煤層傾角厚度隨著施工不斷減小。綜采放頂煤是幾種綜合工藝的結合，在實際生產中還要根據實際條件來選擇適合的生產措施。采全厚法是一種相對常見的作業方式，應用這種作業方法能夠對開采10～15 m 的水平或者傾角較緩的煤層起到很大幫助。另一種常見方法，頂采頂分法主要應用在煤層較厚且煤層質地較硬的煤層開采中，利用這種方法可以克服煤層的頂板冒落數較低的情況。

2 綜采放頂煤的工作應用設備

2.1 放頂煤支架

綜采放頂煤使用的放頂煤支架相比于普通的液壓支架還具備了性能更好的放煤機構。應用放煤機構能夠更好的加速松散的頂煤的疏導，實現高產和高回收率。一般來講，放煤機構主要由煤口開閉機構和控制機構組成，這樣的組合能夠幫助更好的實現二次破壞大塊煤的破松和運輸架的方便運輸，使得放煤口不容易阻塞，運輸效率更快，維修更加方便。

2.2 排頭支架和端頭支架

相比于一般的支架綜采放頂煤排頭支架和端頭支架并不復雜，只是和普通的綜采工藝相比其性能要更符合后部運輸機的需求。排頭支架又稱過渡支架其主要功能包括為運輸機的機頭部分提供足夠大的空能安裝控件，可以通過適當的延長工作面端頭的控頂距來改善端頭空頂效果。要適合放煤工作的進行，保證長端頭設備的正常前移。

3 綜采放頂煤的工藝使用注意要點

3.1 綜采面的綜合支護

綜采面的綜合支護對于整個生產流程非常重要，在采掘過程中要綜合考慮工作面巷道的兩邊支撐力，減輕對其綜合影響。在開采過程中要保證工作面有獨有的空間模式，并且要加強巷道的綜合性維護，要控制巷道的高度在機械作業的條件下為1.5 m 左右。對于巷道的安全出口要提前做好防護工作，并指派專人進行維護，一旦在生產作業中發生意外事故，如支架這段，巷道變形等要立刻采取備用準備措施進行現場積極處理。要做到對巷道的超前維護處理形成合理的距離控制。

3.2 頂板的綜合管理

頂板綜合管理在防止火災發生提高生產效率方面有很大的作用。在實際生產中要時刻注意板管理的相關問題，尤其是在工作破碎頂板管理當中要采用合理的方法。為了防止因采空區失火而導致的安全事故可以采用金屬網灌漿的方式，搭建一個人工假頂，使得綜放工作能在假頂下順利進行。在頂板應用中可以采取回采工藝針對放頂煤再生和頂板不斷斷裂下滑的過程起到綜合管理效果。

3.3 片幫煤壁的有效管理

針對煤礦冒頂事故的頻繁出現對于片幫煤壁的綜合管理顯得尤為重要。在這項管理當中主要需要做的就是積極的預防工作，要采用支護能力強的支架，對煤壁暴露時間進行有效控制。在生產過程中要特別注意貼近頂板的煤層，一旦發現有片幫的出現就要立即采取針對措施，進行支護處理防止冒頂的事故發生。還要注意瓦斯濃度帶來的影響，在開采之前要測定好礦內瓦斯的濃度，必要時進行排空處理，要在關鍵部位安裝好檢測裝置和報警裝置，在綜放過程中做好實施監控。

4 綜采放煤工藝

4.1 工作面的采放煤初始和收尾工作

在工作面推進一定程度后不要急于清理掩護梁上的散煤層，要留下一部分散煤做緩沖避免頂板上的大塊矸石落下直接對掩護梁造成傷害。頂煤在推進3～5 m 之后如果其未出現冒落情況就要進行強制冒落進行放煤處理，來減少對頂板的威脅和初采煤的損失。在工作面推進到快要結束的點時，在停采線附近要做好對頂板的有效控制，如鋪網控制頂板，并在網達到放煤日后，停止放煤工作。在具體生產中一定要采用合理的方案來規劃采放煤的初始和收尾工作，確保整個環節的安全性和高產性。

4.2 放煤步距的有效控制

在生產中要對放煤步距進行有效控制，做到讓放煤步距適合整個生產的需要。在生產中如果放煤步距過小就容易出現頂煤被關在放煤口外的情況，這是因為，采空區的矸石先于上部的頂煤到達放煤口，阻塞了頂煤的下落。如果放煤步距過大則會出現相反的情況，因此在生產中要根據實際的生產需要使用合適的放煤步距。

4.3 目前我國綜采放頂煤工作面采用的放煤方式

目前我國采用的綜采放頂煤工作方式一般有單輪順序放煤、多輪順序放煤和單輪間隔放煤這三種，當然也還有其他的常用放煤方式。單輪順序放煤常見于矸石關門處理中，這種方法的缺點是煤炭損失較大，一旦沒有及時關門容易在采出的煤中混入較多的矸石。多輪順序放煤是指在放完一輪煤后，讓煤層和巖石層均勻下降一個高度后在進行第二輪放煤，這樣的方法能夠很好的提高工作效率和延續性。單輪間隔放煤指的是每隔一個支架順序放一次煤，見到矸石就要進行關門處理，可以先放單號支架然后滯后一段距離再放雙號支架。在生產中也可能采取其他的放煤方法，但是總體上的要求都是要符合頂煤易回收原則，高產原則，操作簡便原則，含矸石率低出煤率高原則。

5 結語

綜上所述，綜采放頂煤工藝作為煤礦生產的主要工藝在當前行業應用中有重大作用，此方法具有產量高、掘進率低、安全性高、適應性優異等特點。改工作面煤層厚、傾角大，符合綜采放頂煤開采條件。施工生產中正確地編排了工藝流程、選擇了適當的采收設備，使得開采工作順利進行。

參考文獻

[1]龐盛.綜采放頂煤開采工藝與安全管理探析[J].能源與節能.2015（05）

[2]趙繼發.綜采放頂煤開采技術淺談[J].山東煤炭科技.2011（03）

（作者單位：皖北煤電恒源股份五溝煤礦采煤區.）