綜放綜采混合開采技術在煤礦開采中的應用分析

盧紅巖

摘 要：我國作為煤炭大國，煤炭年產量居于世界首位。近年來，井下采掘作業面不斷向縱深方向發展，這對開采技術提出了更高的要求，在綜放技術并不成熟前，國內各大煤礦對厚煤層的開采普遍采用分層開采工藝，由此導致了部分煤炭資源被浪費。隨著綜放技術的發展，加之綜采技術裝備的不斷完善，為煤礦井下作業面混合開采提供了條件。基于此點，本文就綜放綜采混合開采技術在煤礦開采中的應用進行淺談。

關鍵詞：煤礦；綜放技術；綜采技術；高產高效

1 煤礦綜放技術的發展及綜采技術裝備的現狀

1.1 綜放技術的發展歷程

我國的綜放開采技術經歷了以下三個階段：

1.1.1探索階段

1990年陽泉一礦達到了綜放工作面月產量8萬t以上的水平，同年該煤礦的9603長壁綜放工作面月產量更是創出了14萬t的新高，煤炭回收率也達到了80%以上，該煤礦總結了長壁綜放工作面實現高產高效的規律，為綜放技術的發展及其在我國各大煤礦的推廣奠定了堅實基礎。

1.1.2成熟階段

1993年，王莊煤礦應用綜放技術創出了月產量31萬t的新高，全年產量達到250萬t以上，工效達到100t/工的水平。自此之后，國內很多煤礦將發展綜放技術提到了主要議程，難采煤層綜放技術也獲得了突破性進展，其中較具代表性的有三軟煤層綜放開采、高瓦斯煤層綜放開采、大傾角煤層綜放開采等等。由此正式標志著我國的綜放技術進入了成熟階段。

1.1.3推廣階段

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。

1.2 綜采技術裝備的現狀

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 綜放綜采混合技術在煤礦開采中的應用

下面本文以某煤礦為例，對綜放綜采混合開采技術的應用進行論述。

2.1 煤礦概況

某煤礦的7510作業面位于75采區的西部邊界，在作業面上分層已采段內運用下分層綜采技術進行煤炭開采，邊緣實體煤段采用綜放技術進行開采，由此形成了同一個作業面內綜放、綜采混合開采的局面。

2.2 混采作業面設備選型

2.2.1采煤機的選型

在對采煤機進行選型的過程中，需要重點考慮的因素為設備的平均落煤能力Qm及割煤速度Vc。

在上式當中，

Qm代表采煤機的平均落煤能力（單位：t/h）；

Q代表作業面的平均日產量，根據該煤礦的生產情況，Q可以取12000t/d；

L代表作業面的總長度，為220m；

Ls代表刮板輸送機的彎曲段長度（單位：m）；

Lm代表采煤機兩滾筒的中心距（單位：m）；

K代表采煤機平均日開機率，可以取60%；

C代表作業面采煤機割煤回采率，可以取0.98；

Hf代表綜放作業面平均頂煤厚度，可以取6.5m；

H代表平均采高，可以取3.0m；

Cf代表頂煤回采率，可以取0.85；

Lf代表沿著作業面方向放頂煤區段的實際長度，可以取78m；

Td代表采煤機的返向時間（單位：min）；

B代表采煤機的截割深度，可以取0.6m；

γ代表煤體密度（單位：t/m）。

將相關數值帶入到式（1）當中，經計算得出Qm=600～700t/h。按照平均落煤速度要求，可用下式計算采煤機的平均割煤速度：

將有關數值帶入到式（2）當中，可得采煤機的平均割煤速度約為9m/min。依據上述計算結果，綜合考慮技術先進性和經濟性，決定選用MXA-300采煤機。

2.2.2液壓支架選型

結合該作業面的具體情況，綜放段選用ZZP-4800/17/33型號的液壓支架47套，綜采段選用ZY-35型號的液壓支架99套。

2.2.3輸送機選型

通過技術經濟性比選后，決定選用SGZ-764/630和SGZ-764/250型號的刮板輸送機，一個用于前部，另一個用于后部。

2.2.4乳化液泵站選型

經過綜合考慮后決定選用2臺MRB-200/31.5的乳化液泵。

2.3 保證混采高效安全生產的技術措施

對于一般的片幫冒頂可采如以下措施加以控制：

2.3.1對采煤機的采煤高度進行控制

可將采煤機的采煤高度從原有的3.0m降低至2.6-2.8m左右，通過現場觀測表明，在距離煤層底板2.8-3.2m的位置處有強度較大的穩定層，降低采煤高度后，能夠避免穩定層被破壞，由此可減少煤壁片幫問題的發生。

2.3.2減少頂煤的懸露面積

采煤機在采掘作業過程中，應當割平頂板，確保“三直一平”，支架的前移要及時，頂梁上浮的煤體必須及時清理干凈，保證頂梁接頂的有效性，從而減少頂煤懸露在外的面積和時間。

2.4 應用混采技術取得的效益

1）運用混采技術后，該作業面的邊角煤較之以往多回采煤炭量23.9萬t，采出率提升了將近30個百分點。

2）混采作業面的布設長度為220m，其中綜放部分的長度為78m，布置在下分層作業面上的切眼長度只有138m，混采技術的應用使回采儲量增加了39.2萬t，給企業帶來了巨大的經濟效益。

3 結論

綜上所述，本文以某煤礦為例，對綜放綜采混合開采技術在該煤礦中的具體應用進行了論述。通過混采作業面的布置和相關設備的合理選型及各種技術措施的運用，使該煤礦的回采率獲得了大幅度提升，由此帶來了巨大的經濟效益和社會效益。可見，混采技術具有一定的推廣使用價值。

參考文獻：

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