綜采放頂煤開采技術研究與應用

陳磊

摘 要：煤炭是我國的主要能源，煤炭開采過程中的高效和安全問題一直是困擾我國煤炭行業的難題，我國在20世紀80年代開始試行并逐步推廣綜采放頂煤技術，較好的解決了厚煤層高產、高效開采的問題，成為當前我過厚煤層開采的主要方法，但是隨著煤礦開采深度的不斷增加，制約綜采放頂煤開采的因素也越來越多，例如頂煤的冒放性、綜放工作面頂板結構與支架圍巖的關系，放煤工藝，瓦斯與頂板周期來壓之間的關系等等，都大大降低了機械化隊伍的生產效率，該文從瓦斯治理和放煤工藝兩方面進行了簡要論述，實現了工作面的高產高效。

關鍵詞：機械化 放頂煤 瓦斯 放煤工藝

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0109-02

Fully Mechanized Caving Mining Technology Research and Application

Chen Lei

（Hebi Coal Industry Group Limited Liability Company，Henan Energy and Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Hebi Henan，458000，China）

Abstract：Coal is Chinas major energy，coal mining process efficiency and safety issue has been plagued by the problem of Chinas coal industry， China in the 1980s and gradually promote pilot mechanized coal caving technology， better solve the thick coal seam productive and efficient exploitation of the issue， I have become the main method is too thick seam mining， but with the increasing depth of coal mining factors mechanized coal caving mining constraints， more and more， such as top coal caving characteristics mechanized put relations on roof structure and the stent surrounding rock， caving technology， gas and between Periodic Roof， etc.， have greatly reduced the efficiency of production mechanization team， this article from gas treatment and caving technology two aspects briefly discussed face to achieve a high yield and efficiency.

Key words：Mechanized；Caving mining；Gas；Caving technology

1 工程概況

1.1 工作面位置

2145北工作面位于我礦二水平14采區第三個區段，走向允許回采長度463 m，平均傾斜長度127 m，煤厚平均為8.6 m，平均傾角26°。工作面平均絕對涌出量平均值4.53 m3/min。根據撫順煤科院提供鑒定報告，二1煤塵爆炸指數為22.28%～28.66%，該工作面煤層具有爆炸性。礦井煤層自燃發火期為92～157 d，屬不易自燃煤層。

1.2 工作面支護形式

工作面采用ZF2800/16/24/28型液壓支架進行支護，共101組支架，其中上機頭采用2架ZFG3000/19/28過渡液壓支架支護，下機頭采用3架ZFG3000/19/28過渡液壓支架支護，工作面上、下機頭無液壓支架支護段采用3.5 m箱形梁配合DW25-250/100單體支柱對棚支護，一梁三柱，前機頭棚交錯邁步，后機頭棚齊頭并進。

2 工作面放突措施

2.1 抽放方法

2.1.1 底板抽放巷穿層鉆孔預抽2145下順槽瓦斯

2145下順槽采用穿層鉆孔預抽區域防突措施，通過在2145底抽巷布置穿層鉆孔，預抽2145下順槽上幫20 m至下幫10 m和2145切眼兩幫各15 m范圍煤體瓦斯。

2.1.2 本煤層順層鉆孔抽放

2145工作面采用順層鉆孔預抽區域防突措施，在工作面上、下順槽分別布置順層預抽鉆孔。

2.1.3 采空區抽采方法

為降低工作面回采期間采空區瓦斯涌出量，采用頂板裂隙帶抽放[1-4]。頂板裂隙帶抽放采用掘進頂板抽放巷，即在工作面煤層頂板內施工一條巖巷，巷道與2145工作面上順槽平行距離為24 m，距煤層頂板垂距平均為32.25 m。

2.2 工作面區域驗證

為確保2145工作面的安全生產，工作面每次回采前必須由防突員進行區域驗證，若區域驗證參數不超標，則在采取安全防護措施的前提下允許回采6 m，然后進行下一循環區域驗證（工作面每向前推進6 m，進行一次區域驗證）；若區域驗證有一次參數超標則該工作面必須重新采取區域防突措施。

3 放頂煤開采技術研究

3.1 工作面支護設備及主要技術參數

目前我礦2145工作面采用的是ZF2800/16/24/28型液壓支架進行支護，共101組支架，技術參數如表1所示。

3.2 提高放頂煤回收率的措施

影響放頂煤的因素很多，如頂煤厚度，放煤步距，放煤方式，采放比等，現針對我礦2145工作面特制定以下措施來提高頂煤的回收率。

根據工作面現有條件及井下實際情況，采用行一刀一放，即放煤步距為600 mm。影響放煤因素的其中兩個條件都已經確定，無法改變，所以針對2145工作目前實際情況，要想提高頂煤的放出率要從以下幾個方面著手。

（1）加強工作面煤層注水，改善煤體特性，促使頂煤及時冒落，提高放煤效果。

針對我礦2145工作面的實際情況，主要從以下幾個方面加強管理，首先要加強工作面注水，綜放工作面普遍都存在這煤塵大，降塵難等問題，煤層注水能有效的解決這一問題，目前2145工作面實行三班注水制度，不僅有效的起到了降塵作用，還充分提高了煤體濕潤性，使冒放性有了很大的提高，也起到了釋放瓦斯的作用。

（2）減少放煤工藝損失。

放煤方式主要根據煤層的厚度來確定：一般情況下，煤層較薄時采用單輪放煤。煤層較厚時采用多輪放煤[5]。在放煤形式中，間隔放煤方式較順序放煤方式有利于提高煤炭資源采出率、降低原煤含矸率。在特定的煤層條件下，頂煤采出率達到一定程度后，若再繼續提高采出率，只能以犧牲煤質為代價。

（3）加強放煤工藝的管理，提高放煤工的素質。

放煤工的素質和技術是放煤工藝的決定因素，放煤工對放煤工藝的掌握、理解程度和操作水平直接影響到頂煤采出率。因此加強放煤工的技術培訓，提高放煤工的素質，增強放煤工的責任心，建立合理規范的放煤工藝及其管理辦法是提高放頂煤采出率的一個重要途徑。

同時加強對放頂煤工作的有效監督，制定合理的激勵措施，提高工人對放煤和回收煤的責任心。

（4）加強技術管理，及時掌握頂煤厚度。

工作面回采是一個動態過程，要及時掌握工作面頂煤厚度情況，加強與地質部門的溝通，如遇地質構造或煤層變化起伏較大時，應及時制定出相應措施，改變放煤工序，避免老塘放煤流矸或放煤不凈等情況。

（5）加強支架維修工的管理。

如果液壓支架問題較多，再多的煤炭資源也放不出來，所以要加強支架維修工的管理，制定相關制度，提高支架維修工的勞動積極性，另外一點就是要培養對工作的責任心。

4 結語

實踐證明，綜采放頂煤是一種復雜的綜合采煤技術，不是有了放頂煤支架就可以獲得高回采率和高產高效，因為增加了的放煤這一工序，導致回采率、含矸率、煤塵、煤層自燃等問題，使采煤工藝及技術比一次采全高要復雜的多，而我們在井下現場可能還會面臨更多的問題，這就需要我們不斷學習，提高我們的管理經驗，才能促進安全生產。

參考文獻

[1] 俞啟香.礦井瓦斯防治[D].徐州：中國礦業大學，1993.

[2] 張國樞.通風安全學[D].徐州：中國礦業大學，2000.

[3] 林伯泉，張建國.礦井瓦斯抽放理論與技術[D].徐州：中國礦業大學，1996.

[4] 高松，龔國民.采空區瓦斯涌出的控制[J].煤礦安全，2002，3（3）：13-15.

[5] 徐永圻.煤礦開采學[D].徐州：中國礦業大學，1999.