綜放綜采混合開采技術在煤礦開采中的應用

高建光 劉偉 付望

摘要：綜放綜采混合開采技術是在改良傳統煤炭分層開采技術的基礎上發展而來的。綜放綜采混合開采技術可實現對上分層煤體以及兩側邊緣煤柱的有效開采，不僅能有效提高礦井采掘率，還顯著增加了資源的回收率，文章對綜放綜采混合開采技術進行了介紹，結合實際工作經驗分析了在煤礦開采過程中綜放綜采技術的實際應用，提出了在煤礦開采中發展綜放綜采混合開采技術的幾點對策。

關鍵詞：綜放綜采混合開采技術;煤礦開采;應用

隨著綜放開采高產高效優勢的逐步體現，國家自1996年開始，加大了對該技術的研究投入，綜放技術的經濟效益和社會效益調動了煤礦企業的研究積極性，該技術的安全優勢也獲得了業內的一致認可。煤炭部將綜放技術的幾個問題正式定為重點科研攻關項目，這為綜放技術的進一步發展提供了良好的外部環境，也為綜放技術在全國各大煤礦中的推廣應用打下了基礎。

在傳統煤礦開采中，由于綜放技術的不成熟，對于厚煤層基本上都是采用分層開采。隨著現代采煤技術的不斷更新和完善，綜放綜采混合開采技術逐漸被應用于煤礦開采中，但由于受到特殊地質條件、技術設備及相關配套系統的制約，導致該技術在因工作面小而無法對上分層邊緣煤體回采。為了能夠在安全前提下最大限度提升煤礦的產量與經濟效益，必須根據實際情況調整煤礦開采技術與方法，提高優質煤炭資源的回收率。

1、綜采技術

綜采技術是綜合機械化采煤技術的簡稱，該技術的出現使全球煤炭工業的面貌得到了根本上的改變。1970年，我國首套綜采機械化設備在峪口煤礦8710作業面進行了工業性試驗，自此拉開了綜采技術在國內煤礦井下采掘作業中應用的序幕。1992年高效礦井的建設工作逐步展開，之后，此類礦井的數量大幅度增加，建設質量也顯著提升。1997年，國內煤礦已經建成80余處高產高效礦井，到2014年，此類礦井的數量增至418處，總產量達到10.2億t。機械設備是綜采技術的核心，是高產高效的基本保障。

2、綜放綜采混合開采技術概述

綜放綜采混合開采技術是一項較為綜合的采煤技術，其主要是在研究了綜放技術與綜采技術的基礎上進行綜合而得來的。因此，為了進一步加強人們對綜放綜采混合開采技術的認識，人們還需對綜放綜采混合開采技術的內容進行一定的探討與研究，其中主要包括支架的選擇、運輸機械的選擇、綜放綜采技術中煤炭的放置方法以及頂層板設計問題。

2.1支架的選擇

基于上述綜放綜采技術內涵的介紹，可知綜放綜采技術支架承擔的壓力要大于傳統煤礦分層開采技術，所以選擇的支架必須足夠可靠。首先支架抗壓性必須要滿足實際開采需求，其次要注意支架在煤炭兩端的固定。

2.2運輸機械的選擇

在進行煤炭開采的過程中，綜放綜采混合開采技術的工作面主要有綜放和綜采兩種不同的架型。因此在實際的工作過程中工作人員應根據實際情況對兩種不同尺寸的架型結構進行相應尺寸的改動，以便在一定程度上保障相關工作的有效開展。其中，在對后部輸送機械進行相應尺寸的改動時，工作人員應針對后部輸送空間小的問題進行一定的考究，如通過消減后部輸送機械的電機減速機器，在保留混合開采運輸機機頭的減速機的情況下，后部輸送機械也可以進行正常的使用。由此可見，在選擇運輸機械的過程中工作人員應綜合考慮各方面的問題，以保證機械設備的正常運轉。

2.3綜放綜采技術中煤炭的放置方法

在采用綜放綜采混合開采技術進行作業時，加強對綜放綜采放置煤炭方法的認識在該項工作中也具有一定的作用。一般情況下，在實際作業過程中，人們主要是根據運輸機械和礦體壓力變化的規律來進行支架的安排放置，如此可以保證運輸機機尾和機頭之間具備一定的間隔。

2.4頂層板的設計

在綜放綜采混合開采技術中，頂層板設計是該技術的一個重點設計內容，其主要是指頂板和礦體之間的縫隙。在設計頂層板時要把頂板與礦體之間的縫隙大小作為重點設計對象。為使礦體通風及煤礦資源的快速運出都能得到保證，因此要注重頂板牢固性和礦體縫隙的差。

3、綜放綜采混合開采中的關鍵性技術

應用混合開采方式，由于在上分層回采之后人工頂板和煤頂邊緣部位應力相對集中，增加了頂板的管理難度，出現了片幫冒頂現象。

3.1片幫冒頂防范措施

（1）嚴格控制工程的質量。片幫冒頂與工程質量存在密切關聯，因此必須對工程質量進行嚴格控制。如若支架需要前移時必須及時前移，必須將采煤機的頂板割平，從而實現三直一平等。通過上述措施不僅能夠簡化頂梁接頂，更重要的可明顯降低頂煤的懸露時間與面積。

（2）有效控制原有機采高度。經過長期觀察與測定，在距離煤層底板3.0m處存在一個強度較大的穩定層，在開采過程中為了避免破壞穩定層，降低煤壁片幫等問題，需要將原來的機采高度進行調整，一般最佳高度為2.6—2.8m。

3.2防范措施

實施若局部開采工作面出現嚴重的片幫冒頂，可加固防范，即：在工作面煤壁前方預注馬麗散，Φ15mm*1800mm垂直玻璃鋼錨桿，加固錨桿夾角大于75°，使用樹脂全長錨固，錨桿間排距保持為1.0、1.5m，下排錨桿距底板保持1.2m，呈現出三花眼的布置格局，以達到控制頂板的目的。

4在煤礦開采中發展綜放綜采混合開采技術的對策

4.1重視設備更新

要想使綜放綜采混合開采技術的實際應用效果達到最佳，必須要重視設備的更新工作。特別是對輸送機、過渡架、頂板保護裝置的更新工作必須要能跟得上要求，通過塔山煤礦綜放綜采混合采煤技術的實際應用，發現要在煤礦企業中應用綜放綜采技術，就必須嚴格把關煤礦開采企業設備狀況。對于問題不是很大的設備可通過改造后繼續使用，對于老化嚴重的設備必須嚴格進行淘汰。本著節約型社會的建設目標，把更新設備中的浪費最大限度減小，嚴格監管設備更新工作。

4.2加大投入

企業要實現對綜放綜采技術的高效利用，資金投入必不可少。要加大綜放綜采技術的研發投入力度，同時加大在對現有設備更新與生產工藝升級上的投入。

5結束語

隨著經濟發展，人們對能源的需求量越來越大，而煤炭資源又是中國的主要能源，這就給煤炭企業的產能提出了更高要求。為使中國煤礦資源開采更充分高效，實現煤礦企業可持續發展，必須重視綜放綜采混合開采技術在煤礦企業實際采煤工作中的應用，使其為煤礦企業的發展做出更大貢獻。

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（作者單位：國家電投集團山西鋁業有限公司）