综采放矿山开采技术及实施要点分析

韦晓吉

（云南省地方煤矿事业局，云南 昆明 650041）

综采放矿井开采技术在矿产开采中的应用越来越广泛，能够促进矿产开采量的提升，降低开采的难度。尤其是在当前矿产行业竞争越来越激烈的情况下，只有加强技术的开发与应用，才能保障企业的经济效益，增强其市场竞争力。采矿工业的繁荣发展，是拉动我国经济稳定增长的关键，应该对综采放矿井开采技术的应用方法进行深入研究，明确开采工作的实际需求，增强技术的应用效果。但是在综采放矿井开采技术的应用中，也会导致粉尘问题和环保问题的出现，限制了矿产行业的可持续发展。在实际作业当中，应该加强对地质环境的勘察与分析，以市场为导向，促进矿产资源质量的提升。新型设备与技术的应用，能够对综采放矿井开采技术进行优化与改进。

1 综采放矿井开采技术的发展现状

在上世纪八十年代，综采放矿井开采技术逐渐得到应用。FY400/14/28综放支架是我国自主研发的第一个综放支架，但是存在稳定性较差和辅助设备不完善等问题，在使用中容易造成严重的安全事故，因此未能得到推广应用。VHP-732型支架的应用，能够有效提升矿产开采的数量与回采率[1]。因此VHP-732型支架在上世纪成为我国矿产事业发展中的重要推动因素，能够达到370万t的综放开采产量。在1990年前后，已经有20家企业的综放开采产量达到了百万吨以上。我国矿产产业的繁荣发展，离不开综采放矿井开采技术的推动。

2 综采放矿井开采技术的实施要点

2.1 矿井冒放性的评价方法

在矿井开采当中，其冒放性会产生较大的影响，与矿产资源回收率密切相关。在评价矿井冒放性时，可以量化处理其影响因素后做回归处理，其冒放性的计算可以借助于回归公式完成。此外，在冒放性的计算当中也可以运用模糊聚类法。加权模糊推理法在实际开采中的应用较为广泛，综合评价矿层的开采条件与地质条件，但是由于对其它因素的考量缺乏全面性，因此冒放性的评价缺乏合理性[2]。当冒放性受到辅助措施的影响时，矿层的开采条件与地质条件则会发生较大变化。

2.2 支架围岩同综放面顶板结构间的关系

2.2.1 顶板压力

关于支架围岩同综放面顶板结构间的关系的研究，是综采放矿井开采技术应用的关键。顶板压力会随着放矿井采出厚度的增加而升高，因此在开采中需要大吨位的支架，但是在实际开采中会出现钻底和倒架等问题，严重影响了生产效率与安全性。而另外一种构想则是，顶板压力会随着冒落矸石厚度的增加而得到缓冲，支架的吨位无需过高，但是这种情况下会引发油缸变形等问题，导致开采人员的生命安全受到威胁。

2.2.2 采场顶板结构

研究采场顶板运动和矿压显现规律之间的关系，也是技术应用的关键问题，在分析矿压规律时，可以依据三硬条件、三软条件、支架围岩和采场顶板结构的关系、综放提升与创新等等，能够对矿压显现规律进行全面反映，是增强综采放矿井开采技术应用效果的关键。放矿井开采条件下，直接顶的可能冒落厚度通常为一次采出厚度的1.9-2.5倍。

2.2.3 支架围岩关系

在普通结构当中，直接顶作用力、老顶与直接顶间的作用力和矿井设备重量，是构成支架压力的主要因素[3]。在坚硬梁式结构当中，若存在较小的直接顶厚度，那么支架会承受直接顶与矿井的荷载作用，也对断裂冲击力进行承受。

2.2.4 综放支架受力同顶板结构间的关系

顶板结构会对综放面顶板压力产生影响，也会受到采空区填充状态的影响。在常规顶板当中，可以忽略平推力造成的影响。在梁式结构矿场当中，在评价支架类型和顶板压力时，应该以预定放出率与基础，评估直接顶的厚度。在判断梁式结构位置时，需要对比同场顶板岩层结构，并对坚硬梁式结构运动空间加以准确计算。

2.3 提升矿产资源回收率的技术措施

在矿巷支护锚网化当中，需要以沿空掘巷技术为基础，保障其具备最少的矿柱数量。为了促进工作面回收率的提升，应该对过渡放矿支架进行设置。分层铺底网技术可以应用于特厚矿层当中，能够在促进回收率提升的同时，对混矸几率进行合理控制[4]。在实际工作当中，还应该运用攻关回采工艺，促进工作效率的提升。对工作面的倾斜长度与走向长度进行适当提升，刀把工作面应该进行灵活布置，对断层等地质构造进行避让，以促进可采储量的提升。

2.4 新型综放支架及配套设备

在开采作业当中，综放支架的应用已经十分普遍，能够在提升开采效率的同时，增强工作安全性。顶矿支架通常设置于缓倾斜厚矿层的综放面低位当中，随着科学技术的不断发展，支架的倾角类型更加多样化，而且能够适应矿层的不同厚度需求。其牢固性的增强也为开采工作奠定了基础，延长使用年限的同时，对开采成本加以有效控制。支架更加适应采矿设备的工作需求，特殊架型包括了过渡支架与端头支架两种，能够增强综采放矿井开采技术的使用效果。

3 综采放矿井开采技术应用的优化

3.1 提升矿产资源回收率

矿产资源回收率的提升，能够促进资源利用效率的提升，为我国经济的可持续发展奠定基础，主要是通过对回采技术和设备、工艺等进行改进，满足现代化开采工作的需求。当前矿产资源的回收率能够达到80%以上，在对技术进行优化时，首先应该对沿空掘巷技术进行推广应用，减少工作区域内的矿柱数量。矿产资源回收率也会由于端头放矿支架的应用而得到提升，提升幅度大约在2%左右[5]。

为了促进混矸率的降低并合理控制回收率，也应该对预采顶分层铺地网技术进行运用。回收率会由于矿产资源回采工艺的改进而得到提升，其提升幅度大约在5%左右。

3.2 综放工作面安全保障体系

在综放工作面当中，通常会受到有害气体和矿尘的影响，导致安全事故的发生几率上升。在某矿当中，综放面有害气体产量在分层工作面的1.5-2倍左右，综放开采面有害气体涌出量在分层工作面的1-1.6倍左右。分层开采面的有害气体涌出量，除了第一层之外，要比其他层都高。在实际开采作业当中，应该采用邻层或者本邻抽放的方式。此外，还可以对抽风量和排风量进行适当提升，以此防止有害气体对综放工作面产生的影响。

4 结语

综采放矿井开采技术的应用，能够有效提升工作效率，保障开采的安全性，是当前矿产资源开采中的关键技术。综采矿井开采技术也会受到埋藏条件与开采条件的影响，应该对多种技术方法进行综合运用，以实际环境条件与开采要求为基础，促进我国矿产资源产量的增加，为现代化建设奠定基础。重视矿产资源回收率的提升与安全保障体系的构建，增加企业的经济效益与社会效益。