综采放顶开采技术的研究分析

李明奎

（淮北矿业集团芦岭煤矿综采二区，安徽 淮北235000）

0 引言

随着我国经济的持续高速发展，煤炭作为我国最主要的能源，需求量也不断增加。综合机械化放顶煤开采工艺在淮北煤矿的广泛应用，已经获得了巨大的经济效益和社会效益。 综合机械化放顶煤开采工艺是一种能够实现高产、高效的开采工艺，在我国经过多年的发展和完善，开采工艺已经十分成熟。在多个大型矿井的应用实践证明，开采煤层厚度在6～13米的情况下，一个综合机械化放顶煤工作面年产500～600万吨以上完全能够实现。

综合机械化放顶煤开采的适用条件：煤层厚度在5～6米以上，倾角不大，赋存稳定，工作面走向长度较长，切眼长度一般在150～250米，最长达300米以上。煤质相对较软或者裂隙发育，在底层回采后上部煤层和顶板容易垮落。

1 综放工作面的设备及采煤工艺

1.1 综放工作面的主要设备

双滚筒采煤机、放顶煤液压支架（基本架、过渡架、排头架、端头架）、刮板输送机（两部）、转载机（破碎机）、胶带输送机以及与之相配套的液压泵站、移动变压器、开关等。

1.2 综放工艺流程

准备→采煤机落煤→追机推前溜→移架→放顶煤→拉后溜→准备。

①准备：准备工作由班队长、验收员检查各工序工作状况，达到具备下一循环作业条件。

②割煤：工作面采用采煤机双向割煤方式，即采煤机开始下行（向机头方向）斜切进刀后转向上行并割煤至机尾，返回时移前部输送机尾至煤壁，前溜呈一直线，采煤机下行割煤至机头后空机返回至离机尾15～20m处再度斜切进刀进行下一循环作业。

③移架：在采煤机落煤后，距后滚筒5m后及时追机移架后推前溜，推前溜要保证足够0.8m截深，弯曲长度一般大于15m。移架滞后采煤机最大距离不大于15架，移架前，认真观察现场、支架各部及顶板状况，结合现场实际进行移架操作，移架过程坚持使用带压擦顶移架方式，尽量减少支架下降高度，移架后必须及时伸出支架伸缩梁、护帮板，有效控制顶板和煤墙，保持顶板完整和全封闭顶板管理。

④放顶煤：采用割一刀煤放一轮的步距，在采煤机停机状态下，由专职放煤工进行多轮间隔均匀放煤工作，顶煤未放净不得进行拉后溜作业，更不能进行下一循环割煤。在转载机运输能力足够的情况下，可以在采煤机割煤时放顶煤，但是要在拉完架、推好前溜的地段进行。

⑤拉后溜：割完一刀煤并且工作面放顶煤作业见矸关闭之后，由跟班队长（或验收员）同意方可进行拉后溜工作，拉后溜应从机头顺序上行至机尾，中途停止作业要及时把下方10架拉后溜操作手柄恢复零位。

综采工作面从进刀割煤（同时运煤）、移架、推前溜到重新进刀，叫一个正规循环。而综放工作面还多了放煤和拉后溜两个工序，在完成一次全部的工序再次进刀，叫一个正规循环。也就是说，如果采用一刀一放（煤），那么每割完一刀煤，并放完煤、拉完后溜叫一个正规循环。正规循环是一个工作面完成一次推进的基本单位。一个正规循环的产量是衡量一个工作面产能乃至整个矿井生产能力的重要标志。

2 防支架倒架歪架输送机下滑技术措施

2.1 防止支架倒架歪架的技术措施

防止移架时支架倒架、歪架的技术措施：①在切跟里要对空顶的支架进行接顶，用半圆木和道木相结合，打成井字型，使每台支架都能接实顶板；②在移支架时为防止倒架，把上下5、6台支架的侧护板都打开，以形成一个局部的整体，使所移架能够平稳无倾斜的前移；③始终采取自工作面下部向上移架顺序，以防采空区滚动铅石冲击支架尾部，造成支架失稳；④为防止输送机下滑带动支架下移，工作面下部端头5个架子采高要始终保证符合规程要求，或采取其他特殊支护措施，增强支架的稳定性，特别是排头支架的稳定性。

2.2 防止输送机下滑的技术措施

防止输送机下滑的技术措施：①综采工作面适当进行伪斜布置，5560煤层为22。左右，根据下端头超前防滑经验公式计算下端头超前上端头18.8 m左右适当，在回采开始时采用3-1或5：1多推进下部端头；②推移输送机采用从上往下的顺序推移；③严格把握采煤机割煤方式，工作面采用上部端头斜切进刀，利用采煤机向下割煤时的力，阻止输送机下滑。

3 安全事项

3.1 安全注意事项

①当采煤机从进刀位置往下部割煤时，行近工作面中间至上部端头中间段时，滞留在采煤机上部的电缆夹板极易产生突然下滑的现象，要做到有效防止；②采煤机下行割煤时，采煤机下部严禁站人，防止飞出煤块伤人；③由于走向、倾向角度大，采空区不能按要求进行注浆，所以要加快推进度，同时放煤要放干净；④两道是锚网巷道，采空区要有挡矸帘，并要做好超前支护，有适当的迎山角和防倒措施，以利于综放工作面的调斜。

3.2 关于防灭火的安全技术措施

由于是综采放顶煤双向大角度俯采，工作面没有办法进行正常的注浆，且为了防止冲矸伤人，采空区锚杆、锚索不能正常拆卸，采空区不能及时冒落，容易造成采空区漏风。为了防止采空区漏风，造成有害气体超标，在工作面回采两道不能冒落时，两道每隔15 m要用粉煤灰构筑一道密闭墙；同时采煤工作面要保证将顶煤放干净，将底板上的浮煤清理干净，减少采空区浮煤，通风部门要加强对隐患点进行检测，发现问题及时进行降温并排放有害气体，或注罗克休将煤体封堵。

4 结语

综采放顶工作面调斜管理要集中，由区长和技术人员决定，其余管理人员只有建议的权利。技术员要掌握好上下巷的超前距离，观察好输送机当前状态和两道前放高差情况，正确指定综放工作面调斜方案。每班时刻观察支架推移加长杆，使其时刻在底座门正中位置，如推移加长杆向上，说明运输机可能有上窜，反之下滑。保证采高合理，使支架能完全接触顶板，超高处要用木料接性接顶，保证支架初撑力，防止支架歪斜、下滑。要注重设备的维护，对损坏的设备要及时查找原因并采取措施，由于受力方向的影响，俯采容易损坏采煤机行走销排。

综放面双向大角度俯采关键要掌握好工作面调斜输送机与支架的下滑、挤架、咬架等问题。淮北芦岭煤矿由于技术措施得力，现场管理严格，使综放工作面安全开采，取得了一定的经济效益和社会效益，而且对于今后类似条件下的煤层开采具有较好的借鉴意义。

［1］司荣军,姜福兴,王仁法,孙洪江,王富奇.放顶煤工作面顶煤分类及应用研究[J].煤炭科学技术,2004(1).

［2］宋振骐,陈立良,王春秋,刘先贵.综采放顶煤安全开采条件的认识[J].煤炭学报,1995(4).