大采高綜采技術的關鍵問題與對策

郭小水

(山西陽城陽泰集團竹林山煤業有限公司，山西陽城048100)

0 引言

隨著煤礦行業的快速發展，我國能源的需求量不斷增加，對煤礦開采技術也提出了更高的要求，煤炭開采的現代化水平也有大幅度提升。大采高綜采技術是目前煤礦開采中常用的采煤技術，在促進煤炭開采效率提升的同時，也存在著一些亟待解決的技術問題。只有將這些關鍵問題進行有效地解決，才能保證煤炭開采效率的持續提升，同時保證煤炭開采的安全性。

1 大采高綜采的概念與基本特征

大采高是相對普通采高而形成的概念，一般認為大采高的割煤高度應當在3.0 ～3.5 m 以上，因此大采高綜采技術可以理解為針對高度大于3.5 m 的煤層進行機械化開采技術。與普通的采高相比，大采高綜采技術有以下幾個基本的特征:第一，大采高與分層綜采技術相比，巷道布置簡單，而且生產工序簡單，生產效率更高，不需要大量的維護工作，可以保證煤礦開采效率;同時與綜放開采相比，也有產出率高、粉塵污染小等優點。第二，大采高綜采的高度與普通采高相比更高，而且對巖層的破壞范圍大，可以在作業面內實現有效的回轉和運動。第三，工作面的強度較大，而且支架穩定性存在較多不安全因素。同時，工作面的煤壁片幫現象嚴重，當支架結構受到影響時，容易使周圍的巖層系統穩定性受到影響，一旦支架失穩，控制難度較大。

2 大采高綜采技術的關鍵問題與對策

為了促進大采高綜采技術的有效運用，需要對其應用過程中可能會產生的問題進行有效地解決。從大采高綜采工作面的角度出發，在不同工作面中的開采方式有著一定的差別，同時對于支架穩定性也有著不同的要求。具體地說，大采高綜采技術的關鍵問題，需要從以下幾個方面考慮。

2.1 設備穩定性問題

對于厚煤層、特厚煤層的開采，是大采高綜采技術應用較為廣泛的范圍，而設備穩定性問題一直是影響大采高綜采技術應用效果的重要因素。在大傾角煤層開采過程中，因為開采的傾斜角度大，因此輸送機很容易發生下滑的現象，基恩如導致支架失穩，使得刮板輸送的設備無法正常運轉，影響工作面的正常掘進，甚至會導致運輸機和支架抵幫現象的發生。另外，由于大采高綜采技術通常應用在工作面較大的區域內，如果工作面的頂部發生破壞，就可能會導致支架失穩，產生坍塌，不僅影響開采效率，也可能會造成一定的人員傷亡和經濟損失。

對此，應當著重加強對設備穩定性的控制，以此來保證煤礦生產的安全性和持續性。一方面，對工作面兩頭的進尺比例進行嚴格地控制，并且調整刮板輸送機的順序。當工作面掘進時，受到重力因素的影響，可能會使得工作中的設備發生下滑現象，這時就要根據設備出現的預兆現象及時對工作面進行調整，確保其傾斜的角度符合合理的傾角，這樣才能避免刮板輸送機的下滑，可以使工作面的掘進方向與走向一致。同時，刮板輸送機在下滑的過程中會與煤壁形成一定的傾斜角度，從而導致刮板輸送機的下滑速度加快。所以，也需要對移駕順序進行適當的調整，保證工作面與煤壁之間的角度。另一方面，加強對工作面頂板的控制和管理。如果工作面內部的地質結構發育的不夠成熟，就需要采用合理的技術手段對頂板進行控制;如果頂板不穩定，就需要做好支架，在頂板內部設置一層金屬網，以此來保證頂板的完整性;如果頂板的完整性無法保證，就需要使用單個的液壓支柱來實現對工作面頂板結構的支撐。當頂板出現斷層時，要及時地修補，防止液壓支架倒塌而引起安全事故。

2.2 煤壁片幫控制問題

煤壁片幫是大采高綜采技術應用過程中常見的一個問題，對于煤壁片幫進行有效的控制，是提高煤礦開采效率的基本保證。在大采高綜采技術的應用過程中，由于煤壁片幫問題引起的事故是普通綜采技術的幾倍，而以往利用煤壁塑性區發育寬度來判斷和治理煤壁片幫的治理技術存在著一定的弊端。因為煤壁本身具有很強的塑性，而煤壁塑性變形是片幫的必要條件。另外，煤壁片幫也是一個實效性的問題，所以對煤壁片幫的控制問題，必須要引起足夠的重視。筆者認為，可以通過提高支架工作阻力、縮小端面距、采用二級護幫機構、及時移駕等措施來有效控制煤壁片幫現象的發生，保證煤礦開采的安全性。另外，在該問題的防治上，還需不斷進行理論研究和實證研究，建立煤壁片幫的理論判別式，分析其時效性，研究工作阻力、初撐力等支架參數對煤壁穩定性的影響規律。

2.3 端部圍堰穩定性控制問題

端部圍堰的穩定性與煤礦開采的效率有著密切的關系，同時影響工作面的推進速度，這也是影響大采高綜采技術的作用是否能夠充分發揮的重要因素。由于巷道掘進技術還不夠完善，因此在大采高綜采技術的平巷高度方面，一般不超過2 ～3 m，這使得一些工作面的底部留煤，這對于支架的穩定性也產生嚴重的影響。因此，要對端部圍堰穩定性的控制問題給予足夠的重視，以工作面的穩定性為核心，加強支架的穩定性，減少支架的承重力，以此來增強端部圍堰穩定性，從而保證大采高綜采技術的有效運用。

2.4 工作面防治水問題

在煤礦開采的過程中，如果忽略工作面的治水問題，就會導致采空區涌水問題，使得水流進入到工作面，導致機械設備無法運轉。如果運輸巷道處在地勢較低的地區，無法有效地利用排水泵進行排水。所以，針對工作面的防水問題，可以在機頭端頭支架切頂的位置上，利用沙袋堆積，在巷道的底板位置構建一個擋水堰，并且做好相應的引導設置，可以將水排入水槽中，避免其進入到工作面對機械設備產生影響。另外，在巷道地勢低洼地區，可以鋪設PVC 管路，利用管路的傾斜度，將管路的一頭設置為沉淀池，另一頭連接到水槽中，這樣可以將水流直接引入到泄水巷中，避免流入到工作面。

3 結語

隨著煤礦開采技術的不斷發展，大采高綜采技術的應用范圍也日漸廣泛。為了促進大采高綜采技術的有效運用，筆者對大采高綜采技術應用的關鍵問題以及相應的對策作詳細地分析，以期促進大采高綜采技術的有效發揮。總之，煤礦企業要對開采技術進行不斷的更新和創新，積極引進先進的開采設備和技術，在提高煤礦開采效率的同時，降低事故的發生率，保證煤礦企業安全生產，促進煤礦產業的持續發展。

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