一次采全高法与综采放顶的采煤法探究

赵 佳

山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司，山西晋城 048411

在煤炭工业中，其工业进步重要标准是煤炭开采效率的提高、煤炭资源采出率的提高。我国地质赋存条件多样、煤炭资源丰富，且存在较多煤层厚度较大的矿区。对于这部分煤矿，若利用分层开采，其开采效率较低，因此，多利用综放开采技术。目前，在5～6m 的厚煤层中，放顶采煤方法利用的较多，但是，由于顶板不好控制，造成较大的矸石混入量，影响煤炭质量。采用一次采全高开采法，可有效提高煤炭开采效，降低煤炭资源损失率，取得良好的开采效果。

1 综采放顶采煤法介绍

综采放顶采煤法指的是利用综采放顶煤液压支架、伸缩皮带运输机、大功率滚筒采煤机等其他附属设备，通过采煤工艺全过程机械化进行煤矿开采。综采放顶采煤法适用于煤层较厚的矿区，一般情况下，煤层厚度在7～15m，放煤高度在6～12m之间，采放比为1～4[1]。该采煤法具有经济效益好、掘进率低、可连续化生产、生产成本少等特点。

与一般的综采相比，综采放顶煤开采工艺增加了移后运输机、放煤等工序，且采煤法的实施需选择合理的放煤方式、放煤工作面，确保高效的顶煤放出量。对于综采放顶煤工作面而言，其选择与支架、围岩具有密切关系，且支架与围岩是相互矛盾的，支架是被动体、围岩起主动作用，回采工作面的媒体、基本顶等直接影响支护和围岩的相互作用。同时，每一个各独立的放煤口都对应一个支架，且无论采用何种放煤方式，所获得的顶煤放煤率都反比于放煤口间距，放煤口间距越大，具有越低的顶煤放煤率，损失的脊背煤越大。

2 一次采全高采煤法介绍

一次采全高采煤法是在原综采放顶煤回采工艺的技术上改进的，该方法具有资源采出率高、巷道布置系统简单、质条件适应性好、生产易于管理等特点，是目前采煤工艺的主要发展方向。在采煤工作面中，工作面主要运顺槽承担着运煤、进风任务，并对列车、泵站、移变、电器设备进行布置，而辅运顺槽承担着行车、回风、行人任务[2]。沿着煤层走向，工作面进行布置，一般情况下，采高为4.6～6.1m。同时，工作面生产工序主要包括割煤工序、移架工序、推输送机方式等。其中，采用端头斜切进刀的方式进行割煤，利用进的电液控制支架开展移架工序，并利用成组推输送机、手动推输送机、双向邻架控制推输送机等方式方式进行推输送。

3 一次采全高法与综采放顶的采煤法比较

3.1 推进度与单产

选取某煤矿煤层的的Ι、П 工作面，分别采用一次采全高法与综采放顶法，其中Ι 工作面，一次采全高法在2010 年5 月份开始使用，的采高在4.5m 左右，在7～10 月份，共采煤480kt，平均产量为120kt，月推进度为122m。在П 工作面中，2009 年10 投产、2011 年元月收作，共采煤820kt，平均每月产量为58501t，月推进度为59m。由此可知，与综采放顶采法相比，一次采全高法月推进度提高1 倍左右，单产提高1.2 倍左右。

3.2 煤质、煤炭资源回收

Ι 工作面的含有33%的原煤灰，5%的含矸率，而П 工作面含有41%的原煤灰，8%的含矸率，可知，在煤质灰分方面，相比于综合放顶法，一次采全高采煤法的采煤质灰下降大约8%，具有较优的煤质量。同时，在煤炭资源回收方面，Ι 工作面在工作7 个月内共推进520m，平均采高为4.4m，采出率约为93%。而П 工作面的在工作期间推进745m，平均采高为4.5m，采出率月为86%，相比于综合放顶法，一次采全高法的煤炭采出率提高大约6%。

3.3 安全管理

利用综采放顶法，在回采时，常出现煤壁片帮，且由于采高多保持在1.8m 左右，多利用人工超前控制方法对顶板、煤壁进行控制。同时，在П 工作面中，两巷多为跟底掘进，抹帽困难、具有较大的超前压力，难以控制两端头的三角煤，且经常出现煤壁片帮掉顶。而利用一次采全高采煤法，可有效控制煤壁片帮，并通过将风巷挑到顶板，对两巷顶板进行安全控制，同时可在工作面末采时通过跟顶铺网，使铺网的速度得以提高，为施工提供便利条件。

此外，利用综合放顶采煤法，多利用跟底留顶施工，巷道前掘后修严重，存在较大的安全隐患，且具有较小的工作面的通风断面，常出现上隅角瓦斯超限状况，易使煤层自燃发火，且风速大时，造成煤尘飞扬，对职工身体健康造成伤害[3]。而利用一次采全高采煤法，使用两巷跟顶留底，可利用锚杆支护，便利施工控制。且工作面具有较大的通风断面，有助于降低工作面温度、遏制煤尘飞扬、管理上隅角瓦斯等。

4 结论

在煤矿开采中，利用一次采全高综采工艺，可有效提供煤炭质量，降低材料消耗，降低吨煤成本，并为矿井工作人员提供良好的工作环境，以此取得良好的经济与社会效益，确保煤矿产业的健康、持续发展。

[1]於春慧，佟大光，张建忠，等.综采放顶和一次采全高两种采煤方式对煤炭质量影响与效益测算[J].煤，2007，16(6):7-9，17.

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[4]尚衍锋，冯超，贾宝强.山东兖州杨村煤矿泗河下方厚煤层综放开采试验效果分析[A].地质与可持续发展——华东六省一市地学科技论坛文集[C].2003.

[5]滕永海，王金庄，彭程芳.综采放顶煤动态地表沉陷规律研究[A].第七届全国矿山测量学术会议论文集[C]，2007.

[6]宁海栋，王洪章，郝丽飞.减少综采放顶煤生产中机电事故的建议[A].煤矿安全与机械化——采、掘、运装备论文集[C]，2006.

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