綜放綜采混合開采技術(shù)在煤礦開采中的應用

高建光 劉偉 付望

摘要：綜放綜采混合開采技術(shù)是在改良傳統(tǒng)煤炭分層開采技術(shù)的基礎上發(fā)展而來的。綜放綜采混合開采技術(shù)可實現(xiàn)對上分層煤體以及兩側(cè)邊緣煤柱的有效開采，不僅能有效提高礦井采掘率，還顯著增加了資源的回收率，文章對綜放綜采混合開采技術(shù)進行了介紹，結(jié)合實際工作經(jīng)驗分析了在煤礦開采過程中綜放綜采技術(shù)的實際應用，提出了在煤礦開采中發(fā)展綜放綜采混合開采技術(shù)的幾點對策。

關(guān)鍵詞：綜放綜采混合開采技術(shù);煤礦開采;應用

隨著綜放開采高產(chǎn)高效優(yōu)勢的逐步體現(xiàn)，國家自1996年開始，加大了對該技術(shù)的研究投入，綜放技術(shù)的經(jīng)濟效益和社會效益調(diào)動了煤礦企業(yè)的研究積極性，該技術(shù)的安全優(yōu)勢也獲得了業(yè)內(nèi)的一致認可。煤炭部將綜放技術(shù)的幾個問題正式定為重點科研攻關(guān)項目，這為綜放技術(shù)的進一步發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，也為綜放技術(shù)在全國各大煤礦中的推廣應用打下了基礎。

在傳統(tǒng)煤礦開采中，由于綜放技術(shù)的不成熟，對于厚煤層基本上都是采用分層開采。隨著現(xiàn)代采煤技術(shù)的不斷更新和完善，綜放綜采混合開采技術(shù)逐漸被應用于煤礦開采中，但由于受到特殊地質(zhì)條件、技術(shù)設備及相關(guān)配套系統(tǒng)的制約，導致該技術(shù)在因工作面小而無法對上分層邊緣煤體回采。為了能夠在安全前提下最大限度提升煤礦的產(chǎn)量與經(jīng)濟效益，必須根據(jù)實際情況調(diào)整煤礦開采技術(shù)與方法，提高優(yōu)質(zhì)煤炭資源的回收率。

1、綜采技術(shù)

綜采技術(shù)是綜合機械化采煤技術(shù)的簡稱，該技術(shù)的出現(xiàn)使全球煤炭工業(yè)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(yè)面進行了工業(yè)性試驗，自此拉開了綜采技術(shù)在國內(nèi)煤礦井下采掘作業(yè)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(shù)量大幅度增加，建設質(zhì)量也顯著提升。1997年，國內(nèi)煤礦已經(jīng)建成80余處高產(chǎn)高效礦井，到2014年，此類礦井的數(shù)量增至418處，總產(chǎn)量達到10.2億t。機械設備是綜采技術(shù)的核心，是高產(chǎn)高效的基本保障。

2、綜放綜采混合開采技術(shù)概述

綜放綜采混合開采技術(shù)是一項較為綜合的采煤技術(shù)，其主要是在研究了綜放技術(shù)與綜采技術(shù)的基礎上進行綜合而得來的。因此，為了進一步加強人們對綜放綜采混合開采技術(shù)的認識，人們還需對綜放綜采混合開采技術(shù)的內(nèi)容進行一定的探討與研究，其中主要包括支架的選擇、運輸機械的選擇、綜放綜采技術(shù)中煤炭的放置方法以及頂層板設計問題。

2.1支架的選擇

基于上述綜放綜采技術(shù)內(nèi)涵的介紹，可知綜放綜采技術(shù)支架承擔的壓力要大于傳統(tǒng)煤礦分層開采技術(shù)，所以選擇的支架必須足夠可靠。首先支架抗壓性必須要滿足實際開采需求，其次要注意支架在煤炭兩端的固定。

2.2運輸機械的選擇

在進行煤炭開采的過程中，綜放綜采混合開采技術(shù)的工作面主要有綜放和綜采兩種不同的架型。因此在實際的工作過程中工作人員應根據(jù)實際情況對兩種不同尺寸的架型結(jié)構(gòu)進行相應尺寸的改動，以便在一定程度上保障相關(guān)工作的有效開展。其中，在對后部輸送機械進行相應尺寸的改動時，工作人員應針對后部輸送空間小的問題進行一定的考究，如通過消減后部輸送機械的電機減速機器，在保留混合開采運輸機機頭的減速機的情況下，后部輸送機械也可以進行正常的使用。由此可見，在選擇運輸機械的過程中工作人員應綜合考慮各方面的問題，以保證機械設備的正常運轉(zhuǎn)。

2.3綜放綜采技術(shù)中煤炭的放置方法

在采用綜放綜采混合開采技術(shù)進行作業(yè)時，加強對綜放綜采放置煤炭方法的認識在該項工作中也具有一定的作用。一般情況下，在實際作業(yè)過程中，人們主要是根據(jù)運輸機械和礦體壓力變化的規(guī)律來進行支架的安排放置，如此可以保證運輸機機尾和機頭之間具備一定的間隔。

2.4頂層板的設計

在綜放綜采混合開采技術(shù)中，頂層板設計是該技術(shù)的一個重點設計內(nèi)容，其主要是指頂板和礦體之間的縫隙。在設計頂層板時要把頂板與礦體之間的縫隙大小作為重點設計對象。為使礦體通風及煤礦資源的快速運出都能得到保證，因此要注重頂板牢固性和礦體縫隙的差。

3、綜放綜采混合開采中的關(guān)鍵性技術(shù)

應用混合開采方式，由于在上分層回采之后人工頂板和煤頂邊緣部位應力相對集中，增加了頂板的管理難度，出現(xiàn)了片幫冒頂現(xiàn)象。

3.1片幫冒頂防范措施

（1）嚴格控制工程的質(zhì)量。片幫冒頂與工程質(zhì)量存在密切關(guān)聯(lián)，因此必須對工程質(zhì)量進行嚴格控制。如若支架需要前移時必須及時前移，必須將采煤機的頂板割平，從而實現(xiàn)三直一平等。通過上述措施不僅能夠簡化頂梁接頂，更重要的可明顯降低頂煤的懸露時間與面積。

（2）有效控制原有機采高度。經(jīng)過長期觀察與測定，在距離煤層底板3.0m處存在一個強度較大的穩(wěn)定層，在開采過程中為了避免破壞穩(wěn)定層，降低煤壁片幫等問題，需要將原來的機采高度進行調(diào)整，一般最佳高度為2.6—2.8m。

3.2防范措施

實施若局部開采工作面出現(xiàn)嚴重的片幫冒頂，可加固防范，即：在工作面煤壁前方預注馬麗散，Φ15mm*1800mm垂直玻璃鋼錨桿，加固錨桿夾角大于75°，使用樹脂全長錨固，錨桿間排距保持為1.0、1.5m，下排錨桿距底板保持1.2m，呈現(xiàn)出三花眼的布置格局，以達到控制頂板的目的。

4在煤礦開采中發(fā)展綜放綜采混合開采技術(shù)的對策

4.1重視設備更新

要想使綜放綜采混合開采技術(shù)的實際應用效果達到最佳，必須要重視設備的更新工作。特別是對輸送機、過渡架、頂板保護裝置的更新工作必須要能跟得上要求，通過塔山煤礦綜放綜采混合采煤技術(shù)的實際應用，發(fā)現(xiàn)要在煤礦企業(yè)中應用綜放綜采技術(shù)，就必須嚴格把關(guān)煤礦開采企業(yè)設備狀況。對于問題不是很大的設備可通過改造后繼續(xù)使用，對于老化嚴重的設備必須嚴格進行淘汰。本著節(jié)約型社會的建設目標，把更新設備中的浪費最大限度減小，嚴格監(jiān)管設備更新工作。

4.2加大投入

企業(yè)要實現(xiàn)對綜放綜采技術(shù)的高效利用，資金投入必不可少。要加大綜放綜采技術(shù)的研發(fā)投入力度，同時加大在對現(xiàn)有設備更新與生產(chǎn)工藝升級上的投入。

5結(jié)束語

隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們對能源的需求量越來越大，而煤炭資源又是中國的主要能源，這就給煤炭企業(yè)的產(chǎn)能提出了更高要求。為使中國煤礦資源開采更充分高效，實現(xiàn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須重視綜放綜采混合開采技術(shù)在煤礦企業(yè)實際采煤工作中的應用，使其為煤礦企業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻。

參考文獻：

[1] 董清旺，劉文海.芻議煤礦開采過程中存在問題及應對措施[J].科學技術(shù)創(chuàng)新.2019（22）

[2] 趙志鵬.綜放綜采混合開采技術(shù)在煤礦開采中的應用[J].山西化工.2018（01）

[3] 王桂紅.煤礦開采存在的問題及開采技術(shù)改進策略[J].能源與節(jié)能.2018（07）

[4] 牛文杰.采礦新技術(shù)在煤礦開采中的應用與研究[J].能源與節(jié)能.2016（12）

[5] 王槐俊.煤礦開采機械設備參數(shù)設計及優(yōu)化分析[J].科技創(chuàng)新與應用.2017（01）

[6] 張樹良.綜放綜采混合開采技術(shù)在煤礦開采中的應用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（16）：157-158.

[7] 賴恭鵬.論煤礦綜采技術(shù)在厚煤層開采中的應用[J].技術(shù)與市場，2015（5）：204.

（作者單位：國家電投集團山西鋁業(yè)有限公司）