综采放顶煤安全开采问题的探讨

姜海宝　刘玉昌

【摘 要】随着经济的发展，我国矿产行业得到了一系列发展，虽然我国矿产资源丰富，但是随着国际节能趋势的发展，需要对矿产行业进行一系列安全高效规划，该文就综采顶煤安全开采的问题，进行一系列浅析，以满足实际矿产行业的综合发展，使该技术能够合理安全的进行。

【关键词】综采放顶煤定义；安全开采的措施；一系列的探讨

0.前言

虽然采矿工程的一系列技术得到不断发展，但我国的综采顶煤开采技术依旧存在一系列问题，下文将对导致这一系列的安全问题的原因，进行细致的剖析，以此提升该技术的安全性。

1.综采放顶煤采煤法的原理和工艺流程

1.1原理运用

关于放顶煤采煤法的具体定义理解是在一系列厚煤层中，进行工作面整体的布置，需要在煤层的底部范围中进行，对于这种工作面的采高需求一般为2米到3米之间的高度的一系列长壁采煤工作面，在这项工作完毕之后，再利用工艺技术采取回采。当然在此过程中，可以利用一系列外界作用，通过人力松动或者矿石的压力作用，给与支架上面的顶煤一系列压力，由其支架的上方和后方放出并且要及时回收。

所谓的放顶煤采煤法，是指在厚的煤层中，沿着煤层的底部进行布置工作面，且这个工作面的采高为2米至3米高度的长壁采煤工作面，然后采用回采工艺技术进行回采，在这个过程中，可以在人工松动的作用下或者在矿山压力的作用下，促使支架上方的顶煤碎成散体之后，由支架的上方或者后方放出并进行回收。

1.2工艺流程

煤矿在采煤生产过程中，低位、中位放顶煤开采手法被得到广泛使用，而且成为放顶煤开采最主要的发展方向。以下介绍一次采全厚放顶煤开采的工艺流程。

1.2.1割煤

在这过程中，使用双滚筒采煤机进行割煤，可以沿着工作面的全长对媒体进行截割，对于工作面的两端，则采用了斜切进刀的方式，采高在2.4米至2.8米之间，截深则在0.6米至0.8米之间，采煤机在落煤时，可以由挡煤板、滚筒螺旋叶片以及前部输送机铲煤板进行配合进行，把煤块装入前部输送机，然后运出工作面。当煤层的倾角比较大时，可以采取单向割煤的方式，从下往上进行单向割煤，这样做的目的是为了避免设备下滑。

1.2.2移架

为了使断面顶煤处于稳定状态，一般在放顶煤压的支架上都设置有护帮板及伸缩前探梁，当采煤机进行割煤时，可以伸出伸缩前探梁对暴露的顶煤进行支护，当采煤机经过之后，要马上进行移架，把伸缩前探梁进行收回，再使用护帮板护住煤壁位置。

1.2.3对前部输送机进行推移

移架结束后，要把前部输送机进行推移，如果想一次性就推移到位，可以在距离采煤机大约15米的位置，逐节对输送机进行推移；如果想采取多架协调的方式进行操作，则可以分段对输送机进行推移，可以在采煤机后5米左右的位置开始推移输送机，每次推移不能超过三百毫米，可以分2至3次把输送机全部推移至煤壁，并且能够确保前部输送机的弯曲段比15米小。

1.2.4对后部输送机进行推移

移后部输送机采用专业用的千斤顶，后部输送机在千斤顶的推动下移动到规定的位置。在进行操作时，要对溜槽与邻架的连接部位进行关注，以免出现掉链或者错槽等事故的发生。

2.放顶煤

放顶煤一般采用三采一放或者二采一放的方式进行，也就是采煤机三刀或者两刀放一次顶煤。顶煤的放出可以从工作面的一端开始进行，然后按照顺序逐架进行依次放煤。在顶煤比较厚的情况下，可以进行隔架轮换，或者也可以2至3架一组，进行隔组轮换放煤。在放顶煤的过程中，如果出现下面几种情况，则说明放煤处于不正常状态：第一，大块煤堵在放煤口出不来；第二，碎煤成拱无法放下来；第三，由于顶煤太过硬，导致煤块很难垮落下来。

要是出现大块煤堵在放煤口出不来的情况，可以通过支架上的搅动杆或者插板，对顶煤进行破碎，当顶煤处于比较稳定的状态时，可以适当地摆动支架的尾梁，使顶煤松动并且破碎；要是出现碎煤成拱无法放下来的情况，可以使支架的掩护梁或者尾梁进行摆动，此种方法可以使成拱的煤块碎裂，不足之处是采用这种方法，支架容易受到损坏；如果出现较大煤块，可以采取打眼爆破的方法进行破碎，在进行爆破时，对每一个炮眼的药量要控制好，爆破之后对于放落的大块煤，可以采用机械或者人工的方式进行破碎，在这个过程中，要避免出现输送机的过煤高度太高，从而出现阻煤状态；要是出现顶煤过硬无法垮落的时候，首先要对顶煤进行破碎处理，可以采取从工作面对顶煤进行大眼爆破的方式，对于爆破的参数或者方式，应该以顶煤的性质做出决定。

3.综采放顶煤安全开采

3.1应该注意的问题

综采放顶煤时，一般要提前十米左右就要对放顶煤进行停止，并且铺上顶网，对于以下出现的问题要妥善解决：第一，撤架的空间应该处在顶板上，并且顶板要相对稳定，然后对综采线的位置进行合理的选择；第二，对于后方的矸石窜入工作面的状况进行有效避免，也就是说矸石要能彻底压住金属网。要是不采取铺网的方式，可以加大爬坡度，然后使放煤量进行适当减少，当到达综采线的时候，可以把支架贴在顶板上，然后把易燃的碎煤变为实体煤。

3.2进行安全开采的条件

进行综采放顶煤时，是不是更容易发生瓦斯、冲击地压以及煤层突出等事故的发生呢？要怎样才能避免这类事故的发生？

综采放顶煤时，因为顶煤的厚度较大，不管是工作面还是巷道，万一发生这类事故，它的突出程度都有可能比分层开采大。不过，仍然要对矿山压力的特点以及岩层运动进行分析，而不是简单得出'开采深度越大，瓦斯煤层突出及冲击地压的危险性比较大'这样的结论，对问题进行分析时，要把矿山压力、煤层运动等一些开采决策的条件变化进行细致考虑。

3.3突出事故的发生以及防治

一般情况下，当破坏性的内应力场产生时，一般不会储存高能瓦斯，只有处于弹性高压状态，并且封闭性好的条件下，才有存在大量高能瓦斯的可能。所以，像对冲击地压进行避免一样的道理，只要在具有稳定的内应力场里进行开掘以及维护回采巷道，就可以使瓦斯煤层突出事故的发生得到很好的避免。根据以上的分析，在进行综采的条件下，瓦斯煤层突出事故的发生会显得比分层开采的可能性更小。

3.4顶板事故的发生以及防治

一般来说，综采支架的进行是在顶煤的掩护之下进行的，所以，只要使支架工作具有一定的抗阻能力，也就是支架在高状态、高阻力的状态下都能进行工作，就能避免架前漏顶、架上放空事故的发生。也就是说，在一般情况下，采用综采的形式，顶板发生事故的可能性很小，甚至要比分层开采发生的可能性更小。

3.5冲击地压事故与防治

一般来说，在单一重力应力场的条件之下，开采达到一定的深度之后，在煤层倾向于冲击条件时，有可能发生冲击地压的危险，冲击地压的发生需具备以下条件：第一，在支承压力的高峰区域对巷道进行开掘；第二，坚硬的岩梁发生裂断的时候，在相邻的巷道以及工作面上容易发生冲击以及突煤的事故。

综上所述，主要在内应力场的形势下对巷道进行部署，就能使冲击地压发生危险性的可能性减少。 [科]

【参考文献】

[1]王家臣，唐跃刚，曹代勇等.煤炭资源与安全开采技术新进展[M].中国矿业大学出版社，2007.

[2]杨金尧.放顶燥开采的合理选择[J].煤炭技术，2009（5）.

[3]郝秀明.综采放顶煤工作面粉尘的综合防治[J].科学之友，2010（4）.