大采高綜放開采及其應(yīng)用可行性分析

（新疆豫煤能源有限責(zé)任公司，新疆 昌吉 831800）

一、煤礦概況和周邊地形地貌簡介

（一）煤礦概況

新疆（哈密三塘湖）礦區(qū)在三塘湖地區(qū)西部，具有豐富的煤質(zhì)資源，且儲蓄量較大，煤質(zhì)優(yōu)良。礦區(qū)離周邊縣區(qū)有102 公里，周圍鮮少有人居住。以巴里坤縣某礦井為例，礦井開拓方式為立井，主要包括主井和副井兩大部分。主井主要是運(yùn)輸機(jī)器和提升煤炭。副井主要是運(yùn)送工作人員上下井。該礦井計(jì)劃年產(chǎn)量在500 萬噸，屬于大型井工煤礦，因此，需要很多種類的技術(shù)支持。新疆（哈密三塘湖）巴里坤縣礦井的煤炭大都屬于低硫煤，其發(fā)熱量較高，這為其在銷售領(lǐng)域提供了很大的優(yōu)勢。

（二）周邊地貌簡介

新疆（哈密三塘湖）礦區(qū)地處三塘湖地區(qū)西部，其周邊地勢較為平坦，而且沒有臨近水源，避免由煤炭開采所導(dǎo)致的相鄰水源污染問題。礦區(qū)所屬地區(qū)屬于平坦地帶，周圍地勢較高，屬于中間低兩邊高的地區(qū)。通常情況下，礦區(qū)常年多風(fēng)且少雨。這類氣候和地貌為此類礦區(qū)營造了天然的開采環(huán)境。平坦的地勢可以減少礦山人員在作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)程度，干燥的氣候也可以幫助礦區(qū)煤炭的運(yùn)輸提供適宜的條件。因此，新疆（哈密三塘湖）礦區(qū)的地貌非常合適礦區(qū)開采，也適合新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。在這類礦區(qū)推廣大采高綜放技術(shù)是非常有必要的。

二、目前，大采高綜放開采可行性的基本要求和數(shù)據(jù)分析

（一）煤礦采區(qū)大采高綜放工作面分析

煤礦采區(qū)采用大采高綜放技術(shù)通常用煤層厚度、容重、工作面長度、和進(jìn)刀數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行采煤情況的衡量。通常情況下，大采高綜技術(shù)應(yīng)用于6 至7 米的煤層厚度。但較厚分煤層不利于形成煤炭輸送體系，進(jìn)而會導(dǎo)致煤炭輸送速率減慢，進(jìn)而造成煤炭堆積，影響煤炭開采進(jìn)程。通過以下表格可以充分對煤礦采取大采高綜放工作面進(jìn)行較為全面的分析。

由以上數(shù)據(jù)可知，對于煤層較厚，地質(zhì)較好的煤礦采區(qū)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)刀數(shù)可以對工作面長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而促進(jìn)煤礦煤炭產(chǎn)量。對于采區(qū)較厚的（厚度超過7 米以上）的區(qū)域，采用大采高綜放技術(shù)可以大大提升機(jī)械運(yùn)煤速率，進(jìn)而減少煤層的存煤量，促進(jìn)采區(qū)推進(jìn)面工作進(jìn)度。通過幾組數(shù)據(jù)比對，可以發(fā)現(xiàn)大采高綜放開采技術(shù)在煤礦工作面是極具可行性的。大采高綜放放開采技術(shù)可以為后置大型機(jī)械提供足夠的空間，同時(shí)，也可以縮短機(jī)械的運(yùn)行周期，為后期開采進(jìn)度提供足夠的空余時(shí)間。由此可見，大采高綜放開采技術(shù)在煤炭采區(qū)領(lǐng)域的應(yīng)用具有極大的可行性。煤礦采取大采高綜放工作面的數(shù)據(jù)分析，可以為此類技術(shù)提供足夠的數(shù)據(jù)支撐，通過各項(xiàng)機(jī)械指標(biāo)的調(diào)整可以開發(fā)大采高綜放技術(shù)更多的發(fā)現(xiàn)空間。通過大采高綜放技術(shù)的可行性分析，可以知道這種技術(shù)的適用領(lǐng)域和拓展空間。

（二）煤礦采區(qū)大采高綜放技術(shù)存有的問題及對策分析

煤礦采區(qū)大采高綜放技術(shù)中存有的問題主要是存煤量較多、推進(jìn)慢、支護(hù)頂板技術(shù)問題。對于采取存煤量較多的問題，應(yīng)對采區(qū)工作面的長和寬進(jìn)行相應(yīng)的拓展。比如，原先采煤高度為8 米、寬10 米，新設(shè)備引入后工作面長度應(yīng)拓展1 至2 米，工作面寬度應(yīng)拓展至1 至1.5 米。這樣才能使采煤工作面有足夠的循環(huán)空間，進(jìn)而增加煤炭的循環(huán)量，減少煤炭的儲存。對于采取工作進(jìn)度推進(jìn)慢的問題，如若采取推進(jìn)較慢會影響采煤進(jìn)度，一味的加快采煤進(jìn)度會增加采煤機(jī)工作負(fù)擔(dān)，進(jìn)而使出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。因此，應(yīng)重視采區(qū)大采高綜放技術(shù)，只有加快頂煤的運(yùn)放速率，才能保證煤炭開采的過程種不會出現(xiàn)冒頂狀況。由此可見，對于煤礦采區(qū)大采高綜放技術(shù)中存有的問題都是由于采煤、運(yùn)煤不及時(shí)而導(dǎo)致的，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施，將開采煤炭的運(yùn)輸速率提升，進(jìn)而削弱煤礦采區(qū)大采高綜放技術(shù)中出現(xiàn)的問題。

（三）煤礦采區(qū)大采高綜放相關(guān)設(shè)備分析

目前，煤礦采取大采高綜放開采設(shè)備主要涉及采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和液壓支架。從采煤機(jī)角度分析，在井下采煤時(shí)，采煤機(jī)主要包括單向采煤機(jī)和雙向采煤機(jī)兩大部分。其工作功率公式為：Qm＝60Qr（L+2Ls+Lm）／Tk(L+Lr)。通過以上公式結(jié)合數(shù)據(jù)顯示，在煤礦采用大采高綜放技術(shù)設(shè)備時(shí)，其煤層落煤率呈正態(tài)分布。并且雙向采煤機(jī)的運(yùn)行功率要比單向采煤機(jī)的運(yùn)行功率高，雙向采煤機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)具有明顯的輸出優(yōu)勢。因此，采用大采高綜放技術(shù)進(jìn)行開采時(shí)，要運(yùn)用雙向采煤機(jī)更加合理。從刮板輸送機(jī)角度分析，通常情況下，在井下采煤時(shí)，刮板輸送機(jī)的運(yùn)行速率應(yīng)大于采煤機(jī)的落煤速率，即：Q ≥KyKvKcQm.對于刮板輸送機(jī)來講，不同的運(yùn)輸方向和傾斜角度都會影響刮板機(jī)最終的運(yùn)送速率。通過大量數(shù)據(jù)分析，大都類型的礦用隔爆刮板機(jī)數(shù)據(jù)都符合大于采煤機(jī)的落煤速率。由此可見，刮板輸送機(jī)的輸出功率是符合大采高綜放技術(shù)要求的。對于運(yùn)輸機(jī)來說，其主要作用就是通過皮帶轉(zhuǎn)動運(yùn)輸煤炭，通常情況下，采用SSJ1500/3*4 的運(yùn)輸機(jī)就可以與上述的采煤設(shè)備所匹配。因此，采用特殊型號的運(yùn)輸機(jī)也可以對大采高綜放技術(shù)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。從液壓支架角度分析，液壓支架通常情況下要選用支撐程度大且相互獨(dú)立的支架。這樣可以隨著進(jìn)刀數(shù)的增多和減少，可以及時(shí)做出調(diào)整。

通過以上分析，可以得出大采高綜放技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行匹配可以綜合出較大的采煤效果。這種技術(shù)可以根據(jù)煤礦具體情況和各類數(shù)據(jù)進(jìn)行推廣。

三、小結(jié)

綜上所述，大采高綜放開采技術(shù)與綜放開采技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢。尤其是對于地勢較為復(fù)雜的礦井來說，其應(yīng)用各項(xiàng)指標(biāo)較為突出。因此，大采高綜放開采技術(shù)在新疆礦區(qū)的應(yīng)用應(yīng)給予推廣。隨著開采技術(shù)的提升，煤礦礦產(chǎn)產(chǎn)量也逐步提升，人們應(yīng)對相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，才能逐步提升煤炭產(chǎn)量。