综放综采混合开采技术在煤矿开采中的应用

高建光 刘伟 付望

摘要：综放综采混合开采技术是在改良传统煤炭分层开采技术的基础上发展而来的。综放综采混合开采技术可实现对上分层煤体以及两侧边缘煤柱的有效开采，不仅能有效提高矿井采掘率，还显著增加了资源的回收率，文章对综放综采混合开采技术进行了介绍，结合实际工作经验分析了在煤矿开采过程中综放综采技术的实际应用，提出了在煤矿开采中发展综放综采混合开采技术的几点对策。

关键词：综放综采混合开采技术;煤矿开采;应用

随着综放开采高产高效优势的逐步体现，国家自1996年开始，加大了对该技术的研究投入，综放技术的经济效益和社会效益调动了煤矿企业的研究积极性，该技术的安全优势也获得了业内的一致认可。煤炭部将综放技术的几个问题正式定为重点科研攻关项目，这为综放技术的进一步发展提供了良好的外部环境，也为综放技术在全国各大煤矿中的推广应用打下了基础。

在传统煤矿开采中，由于综放技术的不成熟，对于厚煤层基本上都是采用分层开采。随着现代采煤技术的不断更新和完善，综放综采混合开采技术逐渐被应用于煤矿开采中，但由于受到特殊地质条件、技术设备及相关配套系统的制约，导致该技术在因工作面小而无法对上分层边缘煤体回采。为了能够在安全前提下最大限度提升煤矿的产量与经济效益，必须根据实际情况调整煤矿开采技术与方法，提高优质煤炭资源的回收率。

1、综采技术

综采技术是综合机械化采煤技术的简称，该技术的出现使全球煤炭工业的面貌得到了根本上的改变。1970年，我国首套综采机械化设备在峪口煤矿8710作业面进行了工业性试验，自此拉开了综采技术在国内煤矿井下采掘作业中应用的序幕。1992年高效矿井的建设工作逐步展开，之后，此类矿井的数量大幅度增加，建设质量也显著提升。1997年，国内煤矿已经建成80余处高产高效矿井，到2014年，此类矿井的数量增至418处，总产量达到10.2亿t。机械设备是综采技术的核心，是高产高效的基本保障。

2、综放综采混合开采技术概述

综放综采混合开采技术是一项较为综合的采煤技术，其主要是在研究了综放技术与综采技术的基础上进行综合而得来的。因此，为了进一步加强人们对综放综采混合开采技术的认识，人们还需对综放综采混合开采技术的内容进行一定的探讨与研究，其中主要包括支架的选择、运输机械的选择、综放综采技术中煤炭的放置方法以及顶层板设计问题。

2.1支架的选择

基于上述综放综采技术内涵的介绍，可知综放综采技术支架承担的压力要大于传统煤矿分层开采技术，所以选择的支架必须足够可靠。首先支架抗压性必须要满足实际开采需求，其次要注意支架在煤炭两端的固定。

2.2运输机械的选择

在进行煤炭开采的过程中，综放综采混合开采技术的工作面主要有综放和综采两种不同的架型。因此在实际的工作过程中工作人员应根据实际情况对两种不同尺寸的架型结构进行相应尺寸的改动，以便在一定程度上保障相关工作的有效开展。其中，在对后部输送机械进行相应尺寸的改动时，工作人员应针对后部输送空间小的问题进行一定的考究，如通过消减后部输送机械的电机减速机器，在保留混合开采运输机机头的减速机的情况下，后部输送机械也可以进行正常的使用。由此可见，在选择运输机械的过程中工作人员应综合考虑各方面的问题，以保证机械设备的正常运转。

2.3综放综采技术中煤炭的放置方法

在采用综放综采混合开采技术进行作业时，加强对综放综采放置煤炭方法的认识在该项工作中也具有一定的作用。一般情况下，在实际作业过程中，人们主要是根据运输机械和矿体压力变化的规律来进行支架的安排放置，如此可以保证运输机机尾和机头之间具备一定的间隔。

2.4顶层板的设计

在综放综采混合开采技术中，顶层板设计是该技术的一个重点设计内容，其主要是指顶板和矿体之间的缝隙。在设计顶层板时要把顶板与矿体之间的缝隙大小作为重点设计对象。为使矿体通风及煤矿资源的快速运出都能得到保证，因此要注重顶板牢固性和矿体缝隙的差。

3、综放综采混合开采中的关键性技术

应用混合开采方式，由于在上分层回采之后人工顶板和煤顶边缘部位应力相对集中，增加了顶板的管理难度，出现了片帮冒顶现象。

3.1片帮冒顶防范措施

（1）严格控制工程的质量。片帮冒顶与工程质量存在密切关联，因此必须对工程质量进行严格控制。如若支架需要前移时必须及时前移，必须将采煤机的顶板割平，从而实现三直一平等。通过上述措施不仅能够简化顶梁接顶，更重要的可明显降低顶煤的悬露时间与面积。

（2）有效控制原有机采高度。经过长期观察与测定，在距离煤层底板3.0m处存在一个强度较大的稳定层，在开采过程中为了避免破坏稳定层，降低煤壁片帮等问题，需要将原来的机采高度进行调整，一般最佳高度为2.6—2.8m。

3.2防范措施

实施若局部开采工作面出现严重的片帮冒顶，可加固防范，即：在工作面煤壁前方预注马丽散，Φ15mm*1800mm垂直玻璃钢锚杆，加固锚杆夹角大于75°，使用树脂全长锚固，锚杆间排距保持为1.0、1.5m，下排锚杆距底板保持1.2m，呈现出三花眼的布置格局，以达到控制顶板的目的。

4在煤矿开采中发展综放综采混合开采技术的对策

4.1重视设备更新

要想使综放综采混合开采技术的实际应用效果达到最佳，必须要重视设备的更新工作。特别是对输送机、过渡架、顶板保护装置的更新工作必须要能跟得上要求，通过塔山煤矿综放综采混合采煤技术的实际应用，发现要在煤矿企业中应用综放综采技术，就必须严格把关煤矿开采企业设备状况。对于问题不是很大的设备可通过改造后继续使用，对于老化严重的设备必须严格进行淘汰。本着节约型社会的建设目标，把更新设备中的浪费最大限度减小，严格监管设备更新工作。

4.2加大投入

企业要实现对综放综采技术的高效利用，资金投入必不可少。要加大综放综采技术的研发投入力度，同时加大在对现有设备更新与生产工艺升级上的投入。

5结束语

随着经济发展，人们对能源的需求量越来越大，而煤炭资源又是中国的主要能源，这就给煤炭企业的产能提出了更高要求。為使中国煤矿资源开采更充分高效，实现煤矿企业可持续发展，必须重视综放综采混合开采技术在煤矿企业实际采煤工作中的应用，使其为煤矿企业的发展做出更大贡献。

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（作者单位：国家电投集团山西铝业有限公司）