厚礦層開采技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)

何天京

（窯街煤電集團(tuán)山丹縣長山子煤礦有限責(zé)任公司，甘肅 張掖 734100）

礦產(chǎn)資源作為我國重要的基礎(chǔ)能源，以及重要原料，其開采技術(shù)一直是一項(xiàng)重要問題，我國綜放開采技術(shù)已具備一定先進(jìn)性，有效保障了能源開采的高效性和安全性。

同時(shí)，在能源事業(yè)發(fā)展的過程中，厚礦層的開采技術(shù)也在不斷進(jìn)步和完善，但對于其中仍存在的一些問題，還需要我們進(jìn)一步加大研究力度，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善該技術(shù)在礦產(chǎn)資源開采中的應(yīng)用實(shí)踐，提升我國能源開采效率和安全性。

1 厚礦層開采技術(shù)適用條件和應(yīng)用優(yōu)勢

這種技術(shù)主要是應(yīng)用大功率的滾筒采礦機(jī)、專門的液壓支架、配套機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)等進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)采礦全過程的機(jī)械化作業(yè)，可進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)，因此具備高產(chǎn)、高效、成本低、經(jīng)濟(jì)效益好的應(yīng)用優(yōu)勢。厚礦層開采技術(shù)的適用條件如下。

首先是礦層厚度方面，通常該技術(shù)采放比處于1～4范圍，礦層的開放性變化會(huì)使這一數(shù)值出現(xiàn)增長或減小的現(xiàn)象，按照2.5m～3.0m的采高進(jìn)行計(jì)算，所產(chǎn)出礦產(chǎn)資源下放高度可達(dá)到6m～12m，因此適用于礦層厚度在7～15m范圍內(nèi)的開采作業(yè)；其次是礦層的開放性，其主要要素為礦層硬度，可將礦層結(jié)理發(fā)育和夾矸情況等歸結(jié)其中。按照普氏分集法確定時(shí)，其硬度要在3及以下，如果頂板經(jīng)過了預(yù)裂爆破，或者存在人為干預(yù)如高壓注水行為等，其硬度會(huì)降到3以下；再次為礦層傾角，應(yīng)用綜采放頂技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采，其礦層的傾角越小越有利于開采管理；最后是礦層頂?shù)装鍘r性。其頂板可以隨采隨冒，其冒落的充填高度不會(huì)低于采放的高度。

該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：產(chǎn)量高，實(shí)現(xiàn)了采放平行作業(yè)，大幅提高了工作面單產(chǎn)和工作效率；掘進(jìn)率低，可整層開采礦層，其單一綜放工作面采放比是在1之上的，有效減少了分層開采、回采巷道，定程度上減緩了采掘失調(diào)的問題；使用范圍廣，具體操作是沿著礦層底板來進(jìn)行開采的，受厚度變化影響小，單一礦層直接頂由頂部能源代替，可以有效維護(hù)工作面的機(jī)道上方空頂；工作面搬家次數(shù)少，其一個(gè)工作面接近于兩三個(gè)普采工作面的同時(shí)作業(yè)，工作面的搬家次數(shù)有效減少；節(jié)省材料，可以依靠地壓和自重自然垮落，這一過程不需施加外力，相比于分層機(jī)采方式，其成本可有效降低。

2 厚礦層開采技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)

2.1 主要應(yīng)用設(shè)備

在采用后礦層開采技術(shù)進(jìn)行能源開采時(shí)，其主要應(yīng)用的設(shè)備有采礦機(jī)、前后部刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)自移裝置和皮帶機(jī)等，同時(shí)需要配備移動(dòng)變電站和防爆開關(guān)。

2.2 綜放支架受力與頂板結(jié)構(gòu)關(guān)系

在礦山采空區(qū)，其充填的程度、頂板的結(jié)構(gòu)都會(huì)影響到綜采作業(yè)。通常情況下，頂板不會(huì)對支架承受壓力產(chǎn)生太大影響，因此配套支架過程中，可以不按照頂板壓力來展開設(shè)計(jì)，而是進(jìn)行各層的壓力檢測，以進(jìn)行支架壓力的選擇。調(diào)整堅(jiān)硬梁式頂板結(jié)構(gòu)支架，可以按照以下步驟進(jìn)行：第一是，預(yù)測其頂厚度，確保預(yù)定放出率，根據(jù)其大小來合理調(diào)整規(guī)劃；第二是結(jié)合礦井的具體頂板層情況，來科學(xué)預(yù)判堅(jiān)硬梁式結(jié)構(gòu)的具體位置。

2.3 大采高支架

按照我國能源開采行業(yè)對礦層的劃分，其采高低于1.3m則為薄礦層，開采作業(yè)中適合采用薄礦層液壓支架；采高大在4m或者將其標(biāo)準(zhǔn)提高到5m以上，則適合采用大截深滾筒和適應(yīng)其采高的綜采支架，我國部分礦企會(huì)采用6m采高的液壓支架，但也存在實(shí)際應(yīng)用技術(shù)不成熟的問題，還需進(jìn)一步完善。

3 綜放面開采安全措施

3.1 綜放面瓦斯涌出防治

在低瓦斯礦層中，采用綜放開采和分層開采方式相比，其瓦斯涌出的絕對量和相對量沒有很大差別，可以采用常規(guī)措施對其瓦斯泄露危害進(jìn)行防治。

在高瓦斯礦井中，綜放工作面涌出的瓦斯量會(huì)呈現(xiàn)絕對量增加的特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)有效防治，可采取以下措施：第一，抽放本層或者鄰層；第二，抽放采空區(qū)；第三，適當(dāng)將抽排風(fēng)量加大，并對局部的瓦斯聚集區(qū)，加大其處理力度，只有對工作面的瓦斯涌出特點(diǎn)存在準(zhǔn)確了解，并采取合理的針對性措施才可有效解決。

3.2 綜放面可燃?xì)怏w自燃防治措施

在綜放開采中，一項(xiàng)需要關(guān)注的問題就是自燃發(fā)火，對起利弊要存在正確認(rèn)知。受技術(shù)因素和裝備因素影響，礦層中會(huì)出現(xiàn)一些丟失能源量大且集中的部位，與分層開采相比，更易出現(xiàn)自燃發(fā)火的危險(xiǎn)，且其嚴(yán)重程度也更高；其次，由于綜放采礦是一次性采出多個(gè)分層的能源，對多分層開采時(shí)間長、松散礦體反復(fù)和多次氧化造成的發(fā)火幾率高的現(xiàn)象，可以使其有效降低。

4 結(jié)語

在礦產(chǎn)資源開采中，厚礦層開采技術(shù)的先進(jìn)性，以及我國設(shè)備加工制造水平的提升，相關(guān)管理人才和技術(shù)人員隊(duì)伍的高素質(zhì)提升，都使其獲得了持續(xù)發(fā)展和完善。在具體應(yīng)用中要把握好實(shí)施要點(diǎn)，采取合理措施來應(yīng)對其安全問題，確保該項(xiàng)技術(shù)在能源開采中發(fā)揮出更大效用。