综采工作面过断层开采技术研究

摘 要：随着现代化开采技术的创新，在煤矿综采放顶安全的开采技术与综合管理中，能有效的提升综采放顶煤技术以及煤矿回收率等都有很大的作用。本文将围绕煤矿开采中综采放顶技术进行研究，并对其中一些新型的系列综采支架以及配套设施进行全面的概述，更好的推动煤矿综采放顶开采技术的进步。

关键词：综采；放顶；安全；开采技术

综采放顶的机械化操作有着很大的作用，从当前的整个技术层面来看，主要是对放顶技术进行整个的分析，尤其是在一些条件相对较差的煤层，包括在倾斜、急倾斜等煤层的开采中，在整个技术控制中形成优化的模式，有很大的作用。

一、简述综采放顶安全开采技术的运用现状

1、厚煤层开采的技术难点

通过对现有的缓斜煤层综放开采设备对大倾角煤层开采适应性的基础上，提出了利用现有的重型综放设备开采大倾角特厚煤层的技术难点；在此基础上，对大倾角特厚煤层综放开采矿压显现规律、顶板破碎与运移规律、“支架—围岩“关系进行了系统研究，得到了不同开采条件的合理顶板控制技术、综放开采工艺方式和参数；提出了未利用辅助防滑、防倒设备情况下的综放面设备防滑、防倒技术，综放面设备稳定性得到了有效控制；采用大倾角综放面合理的安装、回撤、快速过断层技术，有效减少了非生产作业时间，提高了工作面效率。

2、技术创新的整体难点

针对厚煤层开采技术相对难的情况，目前一些矿井采用创新技术的运用，在巷道布置、开采机械、采煤方法、回采工艺等技术上大胆突破，在布置正规回采工作面困难且储量损失较大的情况下，将回采工作面布置成旋转、刀把、对拉或其它不规则工作面；其次，根据煤层参数合理选型综机及支护设备，全部采用一次性采全高方式，严格跟顶跟底等，此外，在技术创新上，还加强了对边角煤柱、断层煤柱以及巷道煤柱的整体开采，形成综采工作面采用梯形对接技术的方式，打破以往的矩形巷道布置的运用方式，对不同回采块段组合成具有更大价值的不等长工作面，对于厚煤层开采技术形成了全新的管理模式。

3、整体状况的技术更新

在整个矿井的技术运用中，通过采用现代化的综采放顶安全开采的机械化操作模式，将一些综合性的技术与现代信息化的角度融合在一起，尤其是突出在整个放顶安全管理技术中创新，将支护架的构建、巷道维护等运用进来，在技术组织上，对于不同工作面的安装，形成97架液压支架的方式，并采用单体支柱配合的方式，形成整个机械化操作的运用，加强顶梁与支护架之间的全面融合，因此，通过对支护架的整体管理，形成调采机头的延伸，对于相对延伸的工作面，形成平行直推的方式，直到停采线的出现，在單体支柱的配合下，形成更加坚固完整的技术模块。

二、概述综采放顶安全开采技术的运用方式

1、顶煤冒放性的定量评价方法

顶煤能否顺利冒落并有效放出，是决定放顶煤开采能否成功的关键，也直接影响到煤炭回收率。我国科技人员先后提出多种冒放性评价方法，现场使用较多且直观方便的方法是下述的因素加权模糊推理法。这是对煤层地质条件和开采条件的综合评价，没有考虑辅助措施对冒放性的影响作用。当采用辅助措施影响冒放性时，相当于改变煤层地质条件和开采条件，因此，该方法仍然适用。

2、综放面顶板结构与支架围岩关系

放顶煤采场冒落矸石厚度大，顶板压力被缓冲，压力变小，因此有些矿井选用吨位较小的支架，结果出现立柱压爆、油缸变形的严重事故。放顶煤采场压力是变大了还是变小了，应该怎么认识这个问题，已成为综放支架设计和选型的首要问题。由上述分析可知，综放面顶板压力不仅与顶板结构有关，且与采空区充填状态有关。对于一般的顶板结构，支架设计和选择时Pc的选择可根据煤层硬度适当调整。此结构下水平推力不是主要矛盾，也不会有大的冲击载荷。对于坚硬梁式结构采场，顶板压力大小的预计及支架选型应采用以下步骤：首先估计在预定放出率条件下的直接顶厚度；对照具体采场的顶板岩层，推断坚硬梁式结构形成的位置及可能性；计算坚硬梁式结构运动的自由空间；估算结构失稳时最大动力载荷及力作用方向；提出对支架架型及参数的要求。

3、回采工艺的细致严格

目前采用的回采工艺还是传统的爆破落煤工艺。该工艺最关键的是落煤、支护工序。在遇煤层顶板较不稳定和极不稳定的情形时，为减轻或避免因爆破震动给煤层顶板带来更大破坏，减少冒顶危险，降低安全风险，提高煤炭回采率，通常在加强支护的前提下，必须严格控制炮眼数目和装药量，即应避免采用大药量爆破落煤，改用小药量爆破（即放松动炮）落煤或直接采用人工挖掘，具体还必须视煤层厚度、硬度和煤层顶板稳定性在回采工作面现场确定。在煤层赋存条件较差的情况下，必须禁止滥用炮采工艺，否则不但浪费火工品，而且将使煤炭回采率大大降低，丢失本就十分有限的煤炭资源。

三、结语

通过采用综采放顶技术的综合模式，尤其是突出高产、高能化的模式，在形成对开采技术综合的方式中，形成综放技术的层次性提升，以此来解决更多的关于矿井设备的一些模式，更多的容纳综放开采技术在新老井矿的改造与技术创新，更好的寻求与煤矿开采技术整体发展相融合的方式，形成煤矿矿井的全面效果推动。

参考文献：

[1]胡美红；薄煤层综采“三机”设备配套技术研究[J]；煤矿机械；2009年10期

[2]王赟；薄煤层高产高效工作面顺槽转载机关键技术研究[J]；煤炭工程；2010年03期

[3]姬长忠；薄、较薄煤层高产高效成套装备的应用与评价[J]；煤矿现代化；2008年06期

作者简介：丁红岩（1979.03-），男，汉族，河南永城人，助理工程师，毕业于河南理工大学，本科，现就职于平煤集团梨园矿综机办，研究方向：采矿工程。