综放综采混合开采技术在煤矿开采中的应用分析

卢红岩

摘 要：我国作为煤炭大国，煤炭年产量居于世界首位。近年来，井下采掘作业面不断向纵深方向发展，这对开采技术提出了更高的要求，在综放技术并不成熟前，国内各大煤矿对厚煤层的开采普遍采用分层开采工艺，由此导致了部分煤炭资源被浪费。随着综放技术的发展，加之综采技术装备的不断完善，为煤矿井下作业面混合开采提供了条件。基于此点，本文就综放综采混合开采技术在煤矿开采中的应用进行浅谈。

关键词：煤矿；综放技术；综采技术；高产高效

1 煤矿综放技术的发展及综采技术装备的现状

1.1 综放技术的发展历程

我国的综放开采技术经历了以下三个阶段：

1.1.1探索阶段

1990年阳泉一矿达到了综放工作面月产量8万t以上的水平，同年该煤矿的9603长壁综放工作面月产量更是创出了14万t的新高，煤炭回收率也达到了80%以上，该煤矿总结了长壁综放工作面实现高产高效的规律，为综放技术的发展及其在我国各大煤矿的推广奠定了坚实基础。

1.1.2成熟阶段

1993年，王庄煤矿应用综放技术创出了月产量31万t的新高，全年产量达到250万t以上，工效达到100t/工的水平。自此之后，国内很多煤矿将发展综放技术提到了主要议程，难采煤层综放技术也获得了突破性进展，其中较具代表性的有三软煤层综放开采、高瓦斯煤层综放开采、大倾角煤层综放开采等等。由此正式标志着我国的综放技术进入了成熟阶段。

1.1.3推广阶段

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。

1.2 综采技术装备的现状

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 综放综采混合技术在煤矿开采中的应用

下面本文以某煤矿为例，对综放综采混合开采技术的应用进行论述。

2.1 煤矿概况

某煤矿的7510作业面位于75采区的西部边界，在作业面上分层已采段内运用下分层综采技术进行煤炭开采，边缘实体煤段采用综放技术进行开采，由此形成了同一个作业面内综放、综采混合开采的局面。

2.2 混采作业面设备选型

2.2.1采煤机的选型

在对采煤机进行选型的过程中，需要重点考虑的因素为设备的平均落煤能力Qm及割煤速度Vc。

在上式当中，

Qm代表采煤机的平均落煤能力（单位：t/h）；

Q代表作业面的平均日产量，根据该煤矿的生产情况，Q可以取12000t/d；

L代表作业面的总长度，为220m；

Ls代表刮板输送机的弯曲段长度（单位：m）；

Lm代表采煤机两滚筒的中心距（单位：m）；

K代表采煤机平均日开机率，可以取60%；

C代表作业面采煤机割煤回采率，可以取0.98；

Hf代表综放作业面平均顶煤厚度，可以取6.5m；

H代表平均采高，可以取3.0m；

Cf代表顶煤回采率，可以取0.85；

Lf代表沿着作业面方向放顶煤区段的实际长度，可以取78m；

Td代表采煤机的返向时间（单位：min）；

B代表采煤机的截割深度，可以取0.6m；

γ代表煤體密度（单位：t/m）。

将相关数值带入到式（1）当中，经计算得出Qm=600～700t/h。按照平均落煤速度要求，可用下式计算采煤机的平均割煤速度：

将有关数值带入到式（2）当中，可得采煤机的平均割煤速度约为9m/min。依据上述计算结果，综合考虑技术先进性和经济性，决定选用MXA-300采煤机。

2.2.2液压支架选型

结合该作业面的具体情况，综放段选用ZZP-4800/17/33型号的液压支架47套，综采段选用ZY-35型号的液压支架99套。

2.2.3输送机选型

通过技术经济性比选后，决定选用SGZ-764/630和SGZ-764/250型号的刮板输送机，一个用于前部，另一个用于后部。

2.2.4乳化液泵站选型

经过综合考虑后决定选用2台MRB-200/31.5的乳化液泵。

2.3 保证混采高效安全生产的技术措施

对于一般的片帮冒顶可采如以下措施加以控制：

2.3.1对采煤机的采煤高度进行控制

可将采煤机的采煤高度从原有的3.0m降低至2.6-2.8m左右，通过现场观测表明，在距离煤层底板2.8-3.2m的位置处有强度较大的稳定层，降低采煤高度后，能够避免稳定层被破坏，由此可减少煤壁片帮问题的发生。

2.3.2减少顶煤的悬露面积

采煤机在采掘作业过程中，应当割平顶板，确保“三直一平”，支架的前移要及时，顶梁上浮的煤体必须及时清理干净，保证顶梁接顶的有效性，从而减少顶煤悬露在外的面积和时间。

2.4 应用混采技术取得的效益

1）运用混采技术后，该作业面的边角煤较之以往多回采煤炭量23.9万t，采出率提升了将近30个百分点。

2）混采作业面的布设长度为220m，其中综放部分的长度为78m，布置在下分层作业面上的切眼长度只有138m，混采技术的应用使回采储量增加了39.2万t，给企业带来了巨大的经济效益。

3 结论

综上所述，本文以某煤矿为例，对综放综采混合开采技术在该煤矿中的具体应用进行了论述。通过混采作业面的布置和相关设备的合理选型及各种技术措施的运用，使该煤矿的回采率获得了大幅度提升，由此带来了巨大的经济效益和社会效益。可见，混采技术具有一定的推广使用价值。

参考文献：

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