综采放顶煤开采技术研究与应用

陈磊

摘 要：煤炭是我国的主要能源，煤炭开采过程中的高效和安全问题一直是困扰我国煤炭行业的难题，我国在20世纪80年代开始试行并逐步推广综采放顶煤技术，较好的解决了厚煤层高产、高效开采的问题，成为当前我过厚煤层开采的主要方法，但是随着煤矿开采深度的不断增加，制约综采放顶煤开采的因素也越来越多，例如顶煤的冒放性、综放工作面顶板结构与支架围岩的关系，放煤工艺，瓦斯与顶板周期来压之间的关系等等，都大大降低了机械化队伍的生产效率，该文从瓦斯治理和放煤工艺两方面进行了简要论述，实现了工作面的高产高效。

关键词：机械化 放顶煤 瓦斯 放煤工艺

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0109-02

Fully Mechanized Caving Mining Technology Research and Application

Chen Lei

（Hebi Coal Industry Group Limited Liability Company，Henan Energy and Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Hebi Henan，458000，China）

Abstract：Coal is Chinas major energy，coal mining process efficiency and safety issue has been plagued by the problem of Chinas coal industry， China in the 1980s and gradually promote pilot mechanized coal caving technology， better solve the thick coal seam productive and efficient exploitation of the issue， I have become the main method is too thick seam mining， but with the increasing depth of coal mining factors mechanized coal caving mining constraints， more and more， such as top coal caving characteristics mechanized put relations on roof structure and the stent surrounding rock， caving technology， gas and between Periodic Roof， etc.， have greatly reduced the efficiency of production mechanization team， this article from gas treatment and caving technology two aspects briefly discussed face to achieve a high yield and efficiency.

Key words：Mechanized；Caving mining；Gas；Caving technology

1 工程概况

1.1 工作面位置

2145北工作面位于我矿二水平14采区第三个区段，走向允许回采长度463 m，平均倾斜长度127 m，煤厚平均为8.6 m，平均倾角26°。工作面平均绝对涌出量平均值4.53 m3/min。根据抚顺煤科院提供鉴定报告，二1煤尘爆炸指数为22.28%～28.66%，该工作面煤层具有爆炸性。矿井煤层自燃发火期为92～157 d，属不易自燃煤层。

1.2 工作面支护形式

工作面采用ZF2800/16/24/28型液压支架进行支护，共101组支架，其中上机头采用2架ZFG3000/19/28过渡液压支架支护，下机头采用3架ZFG3000/19/28过渡液压支架支护，工作面上、下机头无液压支架支护段采用3.5 m箱形梁配合DW25-250/100单体支柱对棚支护，一梁三柱，前机头棚交错迈步，后机头棚齐头并进。

2 工作面放突措施

2.1 抽放方法

2.1.1 底板抽放巷穿层钻孔预抽2145下顺槽瓦斯

2145下顺槽采用穿层钻孔预抽区域防突措施，通过在2145底抽巷布置穿层钻孔，预抽2145下顺槽上帮20 m至下帮10 m和2145切眼两帮各15 m范围煤体瓦斯。

2.1.2 本煤层顺层钻孔抽放

2145工作面采用顺层钻孔预抽区域防突措施，在工作面上、下顺槽分别布置顺层预抽钻孔。

2.1.3 采空区抽采方法

为降低工作面回采期间采空区瓦斯涌出量，采用顶板裂隙带抽放[1-4]。顶板裂隙带抽放采用掘进顶板抽放巷，即在工作面煤层顶板内施工一条岩巷，巷道与2145工作面上顺槽平行距离为24 m，距煤层顶板垂距平均为32.25 m。

2.2 工作面区域验证

为确保2145工作面的安全生产，工作面每次回采前必须由防突员进行区域验证，若区域验证参数不超标，则在采取安全防护措施的前提下允许回采6 m，然后进行下一循环区域验证（工作面每向前推进6 m，进行一次区域验证）；若区域验证有一次参数超标则该工作面必须重新采取区域防突措施。

3 放顶煤开采技术研究

3.1 工作面支护设备及主要技术参数

目前我矿2145工作面采用的是ZF2800/16/24/28型液压支架进行支护，共101组支架，技术参数如表1所示。

3.2 提高放顶煤回收率的措施

影响放顶煤的因素很多，如顶煤厚度，放煤步距，放煤方式，采放比等，现针对我矿2145工作面特制定以下措施来提高顶煤的回收率。

根据工作面现有条件及井下实际情况，采用行一刀一放，即放煤步距为600 mm。影响放煤因素的其中两个条件都已经确定，无法改变，所以针对2145工作目前实际情况，要想提高顶煤的放出率要从以下几个方面着手。

（1）加强工作面煤层注水，改善煤体特性，促使顶煤及时冒落，提高放煤效果。

针对我矿2145工作面的实际情况，主要从以下几个方面加强管理，首先要加强工作面注水，综放工作面普遍都存在这煤尘大，降尘难等问题，煤层注水能有效的解决这一问题，目前2145工作面实行三班注水制度，不仅有效的起到了降尘作用，还充分提高了煤体湿润性，使冒放性有了很大的提高，也起到了释放瓦斯的作用。

（2）减少放煤工艺损失。

放煤方式主要根据煤层的厚度来确定：一般情况下，煤层较薄时采用单轮放煤。煤层较厚时采用多轮放煤[5]。在放煤形式中，间隔放煤方式较顺序放煤方式有利于提高煤炭资源采出率、降低原煤含矸率。在特定的煤层条件下，顶煤采出率达到一定程度后，若再继续提高采出率，只能以牺牲煤质为代价。

（3）加强放煤工艺的管理，提高放煤工的素质。

放煤工的素质和技术是放煤工艺的决定因素，放煤工对放煤工艺的掌握、理解程度和操作水平直接影响到顶煤采出率。因此加强放煤工的技术培训，提高放煤工的素质，增强放煤工的责任心，建立合理规范的放煤工艺及其管理办法是提高放顶煤采出率的一个重要途径。

同时加强对放顶煤工作的有效监督，制定合理的激励措施，提高工人对放煤和回收煤的责任心。

（4）加强技术管理，及时掌握顶煤厚度。

工作面回采是一个动态过程，要及时掌握工作面顶煤厚度情况，加强与地质部门的沟通，如遇地质构造或煤层变化起伏较大时，应及时制定出相应措施，改变放煤工序，避免老塘放煤流矸或放煤不净等情况。

（5）加强支架维修工的管理。

如果液压支架问题较多，再多的煤炭资源也放不出来，所以要加强支架维修工的管理，制定相关制度，提高支架维修工的劳动积极性，另外一点就是要培养对工作的责任心。

4 结语

实践证明，综采放顶煤是一种复杂的综合采煤技术，不是有了放顶煤支架就可以获得高回采率和高产高效，因为增加了的放煤这一工序，导致回采率、含矸率、煤尘、煤层自燃等问题，使采煤工艺及技术比一次采全高要复杂的多，而我们在井下现场可能还会面临更多的问题，这就需要我们不断学习，提高我们的管理经验，才能促进安全生产。

参考文献

[1] 俞启香.矿井瓦斯防治[D].徐州：中国矿业大学，1993.

[2] 张国枢.通风安全学[D].徐州：中国矿业大学，2000.

[3] 林伯泉，张建国.矿井瓦斯抽放理论与技术[D].徐州：中国矿业大学，1996.

[4] 高松，龚国民.采空区瓦斯涌出的控制[J].煤矿安全，2002，3（3）：13-15.

[5] 徐永圻.煤矿开采学[D].徐州：中国矿业大学，1999.