綜采技術和裝備在厚煤層開采中的應用

（神華神東煤炭集團公司三道溝煤礦管理處，陜西 榆林 719407）

摘要：煤炭企業作為我國社會經濟發展中的重要組成部分，在國民經濟的發展中起到了關鍵作用。隨著科學技術的不斷進步和發展，煤礦企業中的采煤技術也不斷得以提高。厚煤層是煤礦企業生產和開采過程中一項重要的煤炭資源開采地，在煤炭資源中占有重要的比例。文章分析了綜采技術和裝備在厚煤層資源開采過程中所發揮的重要作用。

關鍵詞：綜采技術；厚煤層開采；綜采裝備；減沉注漿；頂煤壓支架；頂煤弱化

中圖分類號：TD823文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）22-0029-03煤礦企業資源的開采過程中，包括很多不同的開采方法，綜采技術是一項關鍵的采煤技術，在煤炭的開采中具有重要的作用。厚煤層的開采過程中，因為自身所具有的特殊性，在開采過程中具有一定的困難。利用綜采技術，通過對一定綜采裝備的應用，實現對厚煤層的開采，可以提高厚煤層的開采水平和開采效率，具有較好的效果。

1礦區厚煤層的開采情況概述

1.1煤層的基本概況

地處陜北高原的神華神東三道溝煤礦85203綜采工作面，水平地面的標高是1200.2～1335.7m，工作面的標高是1084.4～1129.5m。該工作面處于三道溝井田首采區西北部，對應地表為西堯則溝村及紅石崖溝、大石公路從切眼向南1288～1345m處橫穿工作面。該工作面可采長度是2980m，傾斜長度為295m，綜采面積為879100m2，煤層的厚度為6.05～6.65之間，煤層傾角為1°～3°，相對來說煤層的開采率比較穩定。綜上所述，該煤層為5-2煤，玻璃光澤，階梯狀構造，煤層賦存穩定，煤層厚度6.05～6.65m，煤層中下部含夾矸一層，厚度0.05～0.20m，巖性為褐黃色泥巖，硬度小，煤層結構4.79～5.1（0.05～0.20）1.4～1.55m，條帶狀結構，層狀構造，該層煤為長焰煤或不粘煤。

1.2煤層開采巷道的布置

特厚煤層的開采過程中，對開采巷道的布置主要是：煤層綜采工作面沿煤層傾向布置，工作面順槽沿煤層走向布置，工作面布置了一條膠運順槽和一條回風順槽。膠運順槽用于煤炭運輸同時兼為進風順槽，膠運順槽行人側寬度3m，運輸物料車輛可通過膠運順槽2#聯巷進出，也可作為膠運順槽側物料運輸通道；輔運順槽用于輔助運輸兼為回風順槽。膠運順槽、輔運順槽每隔50米設置一個倒車硐室。兩條順槽與5-2煤輔運大巷、5-2煤膠運大巷、5-2煤回風大巷垂直布置。其中，工作面膠運順槽凈高4.2m，凈寬6.0m；輔運順槽凈高4.3m，凈寬5.3m；工作面切眼凈高4.8m，凈寬10.0m。

2綜采技術和裝備在厚煤層開采中的應用

2.1綜采技術在厚煤層開采中的應用

綜采技術是煤炭資源開采中的一項關鍵技術，在厚煤層的開采中發揮了重要的作用。例如，厚煤層的開采過程中會應用到的綜采技術包括頂煤弱化技術、頂煤壓支架技術、減沉注漿技術等。

2.1.1頂煤弱化技術。放頂煤技術是我國厚煤層和特厚煤層資源開采過程中應用比較普遍的一項技術，具有一次性開采的特點，可提高厚煤層煤炭資源的回采率，起到節能降耗的作用。在實際的厚煤層資源開采前，應用頂煤弱化技術，需要根據特厚煤層頂煤破壞自身所具備的特征，結合頂煤中存在的弱化規律，在壓力的承受之前，可通過對爆破技術的有效利用，將厚煤層頂煤整體的完整性進行弱化，對頂煤的整體結構和力學特征進行改變，以降低頂煤中的整體強度。加上頂煤支架自身的支撐作用和一定的破煤效果，可以協調頂煤中支架的支撐作用、頂煤弱化作用和支承壓力作用，以實現對厚煤層頂煤頂板之間活動的有效控制。

2.1.2頂煤壓支架技術。經過一定的調查和研究發現，目前我國煤炭資源的開采過程中，對于厚煤層的開采還存在一定的問題。例如，厚煤層開采中，應用的機械化水平比較低，采煤的經濟效益比較差和采煤工作中的安全性能比較差。針對這些問題，厚煤層的開采過程中，應該對煤炭的開采技術進行進一步的研究，應用放頂煤壓支架技術，在實際的煤炭生產工作中具有較好的效果。放頂煤液壓支架技術在厚煤層的開采中，具有重要的引用，可利用先進的技術，獲取煤炭資源開采過程中比較全面的信息資料，從而實現對厚煤層中頂煤和圍巖的有效控制，并且在厚煤層資源的開采過程中存在一定的支撐作用。這種支架具有完整的頂梁、長側護板結構和內伸縮梁，并且在單鉸接機后具有相應的端面頂板和支架。其中，端面頂板是全封閉式的。在實際的采煤工作中，厚煤層中的過煤空間不會因為采煤高度所產生的變化或者是頂梁工作狀態中所產生的變化而發生一定的改變。其中，支架后的掩護梁在設計的過程中是彎曲狀，有效的降低了支架對破碎頂煤和頂板之間所存在的分界面的干擾，可增強特厚煤層中煤礦資源的回收率，通過對支架自身伸縮功能的有效利用，實現對頂梁工作狀態的調節。

2.1.3減沉注漿技術。地下煤層的開采過程中，巖層上會覆蓋一些新的煤層，形成垮落冒落帶，另外一部分會在煤層中形成下沉離層帶。在實現對煤礦的開采之后，煤層中的地下空間會影響到巖體中的原始平衡狀態。在這種情況下，如果巖層在移動的時候對這一空間進行填充，可對巖層的向上發展進行及時阻斷，以減少地表下沉所造成的不利影響。這種技術就是減沉注漿技術，具有重要的作用，在厚煤層的開采中發揮了支撐和壓實作用，有效的減少了巖層對地表造成的破壞，實現了對不良影響的有效控制。減沉注漿技術的支撐作用主要是，在地面鉆孔，把混合漿液注入覆巖離層空間高壓，然后通過對水作用的有效利用，實現對相關填充物的輸送，運至離層帶，進行脫水，實現對填充物的沉淀，提高填充物的體積和密實度，充分發揮在煤層開采中的支撐作用。

2.2綜采裝備在厚煤層開采中的應用

厚煤層的實際開采過程中，應用的綜采技術，包括很多不同的內容，例如分層機械化、一次采全高厚煤層機械化和放頂煤機械化的綜合采煤法等。目前，在厚煤層的開采中，應用比較廣泛的綜采技術是一次采全高機械化的綜合開采方法，應用的綜采裝備需要滿足一定的要求。保證采煤工作的高效和高產，需要應用合適的綜采裝備。采煤機是綜采過程中，一項重要的基礎設備，對采煤能力具有直接的影響。在厚煤層的實際開采中，可利用遙控技術實現對采煤機的有效操控，可滿足煤礦中6.5～8m的采高需求。而且在采煤機的應用過程中，需要在上方45°的位置設置擋煤板。

3總結

綜上所述，在煤礦的開采過程中，針對厚度較大并且結構比較復雜的煤層特點，應用綜采技術具有重要的作用，不僅提高了煤礦資源開采的工作效率，還保證了煤層開采的生產安全，促進了我國煤礦企業的發展。

參考文獻

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作者簡介：孫強（1983—），男，陜西府谷人，神華神東煤炭集團公司三道溝煤礦管理處綜采一隊隊長。