综采工作面大采高采煤方法应用的认识

白志龙

(山西焦煤汾西矿业灵北煤矿,山西 灵石 031302)

综采工作面大采高采煤方法应用的认识

白志龙

(山西焦煤汾西矿业灵北煤矿,山西 灵石 031302)

对大采高采煤法进行了简单的分析，阐述了应用大采高采煤法的采煤要点，针对大采高采煤法的应用前景以及成果发表看法，希望能对综采工作面大采高采煤方法应用有一个全面的认识。

综采工作面；大采高采煤；应用

引 言

随着社会经济的飞速发展，我国不断扩大煤矿资源的开采规模。煤矿企业在采煤过程中，必须利用先进的采煤技术，才能提高采煤的效率，降低采煤的成本，保证企业在激烈的市场竞争中稳定健康发展。大采高采煤技术被广泛的应用于采煤过程中，不仅可以提高生产效率，还能降低采煤过程中的成本，增强企业的市场竞争力。

1 大采高采煤法

1.1 大采高采煤法的发展

在进行中厚以及厚煤层的开采时，目前的开采工艺有两种，综采放顶煤工艺和大采高综采工艺。综采放顶煤工艺主要应用在煤层厚度6 m以上的开采过程中，这种开采工艺是通过液压支架反复挤压煤体，让支架缓慢前移，让煤炭自然塌落。当煤层厚度不足6 m时，可以采用大采高综采工艺进行开采，工艺被广泛应用于煤矿生产过程中，同时也比较适合我国目前的煤炭开采情况。在实际的采煤过程中，大采高综采工艺需要通过多种采煤设备的配合来完成采煤工作。常用的设备有刮板运输机、采煤机、液压支架等[1]。

1.2 大采高采煤法的特点

1) 开采比较均匀

采煤机在进行煤矿开采时，滚筒会顺着前后的方向不断发生改变，进而保证滚筒的负荷等于摇臂负荷，从而保证开采出来的煤炭有着均匀性。

2) 运动方便

大采高采煤法可以进行双向割煤，在进行切割时，支架会顺着采煤方向移动，可以充分加强支架的配合程度，进而提高采煤效率。在进行回采时，支架可以保持较快的跟进速度，对顶板起到很好的保护作用，降低对其结构造成的磨损。

3) 在设备、跟进速度方面有着更高的要求

通常大型煤矿都以综采工作面为主。因为大型煤矿具有地况复杂的特点，经常会有大的煤块出现，刮板机非常容易受到重力作用使链条断裂。同时大采高采煤法需要高质量的机械润滑油。可以在采煤量增加的同时有效的保证设备的行进速度。因为采煤机的切割效果以及摇臂、滚筒负荷等因素的影响，可能会干扰设备的行进速度[2]。

1.3 采煤步骤

在对煤层进行切割的过程中，可以利用双滚筒采煤机，将开采出来的煤块利用刮板运输机输送出去，再通过转载机进行转载，最后利用破裂机将煤块破碎，最后通过胶带运输机向大巷传输。为有效保证开采的效率，在进行开采时一定要注意对整个采煤流程进行改善，消减初采、末采，加强采煤过程中的管理，了解煤层的具体厚度。

1.4 大采高的生产效率

大采高采煤法主要是通过提高煤矿资源回收率来提高煤矿的生产效率，减少用工量。同时，大采高采煤法可以增大透风断面，大幅度提高回收率。在改善大采高的工艺流程之后，极大的方便了按键控制器的操作，如对前后柱的升降、缩短临架护帮板，在对临架单架进行控制时，可以实现主动控制，对其进行成组操纵，操作人员在控制支架时，只需要站在进风侧操作控制器即可，避免了煤尘在移架过程中落入控制区的现象，降低了工作人员的劳动强度。

2 大采高采煤要点

2.1 割煤方式控制

针对单向割煤，采煤机的进刀方向沿着上端部斜切方向，下行进行割煤，上行对浮煤进行清理，刀在工作面往复一次属于一个工作循环，每刀的深度大约在0.9 m。因为开采过程中，可能会沿着走向倾斜开采，最大倾斜角度为±7°，因此需要提前留出开采余量，保证整个生产的顺利进行。假如没有对开采余量进行控制，可能会导致开采面的采高越来越低，容易使刮板输送机翻倒，难以正常使用。在具体的操作时，可以预先将工作面调斜，既可以保证输送机与工作面的倾斜方向存在夹角，避免液压支架或者输送机的下滑，还可以增大工作面斜长，让刮板输送机有更大的调整空间。

2.2 液压支架控制

在采煤过程中，随着工作面不断升高，液压支架进行移动时可能会出现滑移或者倾倒事故，因为整个综采工作面在煤层倾角作用下，液压支架的重心会上移导致重心不稳，发生倾斜，要想保证其工作过程中的稳定性，需要将支架的重心尽量降低。在实际应用中，采煤高度在6 m左右时，其重心不能高于3 m，保证液压支架的稳定性。在解决倾斜问题时，可以利用提前预防的方法，比如利用千斤顶，在移架和推溜时防止其倾斜，移架尽量选择整组移动的方式，进而提高整个环节的稳定性和安全性。

2.3 防控煤壁片帮

在整个大高采过程中，极易受到地质环境的影响。当采煤工作进行到松软或者有断层区域时，会加剧煤壁片帮问题，同时断层落差增大也会扩大煤壁片帮的范围。煤壁会受到新旧煤柱的双重压力，当压力高于其承载上限时，会出现坍塌事故，坍塌的范围跟压力大小成正比。同时煤壁还受到液压支架的影响，支架的下降幅度过大或者下降速度不稳定、过快都可能出现煤壁片帮。在采高工作面支架压力分布大致特点，压力的影响范围在煤壁前30 m～50 m左右，尤其在煤壁前3 m～5 m出，压力最大，如图1所示[3]。

图1 大采高工作面支撑压力

目前针对煤壁片帮的防控有两种方式：

1) 对液压支架进行优化，增高液压支架的工作阻力以及初始支撑力，根据具体开采过程中的裂缝带的分布来对煤壁进行加强，进而使煤壁的稳定性得到保证。同时，在采掘工艺的操作环节以及回采环节，要对工作的要点进行严格的控制，使煤壁片帮出现的可能性降低。

2) 添加防片帮板，防片帮板可以有效降低约30%煤壁片帮出现的可能性，进而降低事故发生的概率，提高开采的安全性。防片帮板在布置时，可以布置到靠煤壁端支护，可以提前打开也可以在开采后收起，保证了煤机的持续性作业。

3 大采高采煤的发展

目前，大采高采煤法已经广泛应用到煤矿生产行业中，开采的技术得到了明显的改善，经过长时间的实践应用，已经开始在厚煤层的开采中发挥作用，同时越来越完善。现在的大采高采煤法已经成为我国处理较厚煤层的主要方法，部分地区已经开始将大采高采设备应用于较厚煤层的开采中，既可以降低开采的成本，还能提高开采的效率，保证开采的安全性，提高煤矿企业的竞争力。为了更好的应用大采高采煤法，很多的煤炭企业已经开始加强对生产过程的管理，建立起各种相关的开采机构，比如综采部门，生产部门，机修部门。同时还成立了专业性的勘查队伍，对整个煤层的分布以及煤层的厚度进行了详细的勘测。就大采高采煤技术而言，具有多方面的优点，可以应用到多种采煤环境中，促进煤矿企业的集约化发展，增强煤矿开采的效率和安全性[4]。

目前我国已发现的煤炭资源中，厚煤层占有的比例很大，约为整个煤炭储量的一半。因此，随着浅煤层煤炭资源的逐渐匮乏，厚煤层的开采是今后煤炭开采的主要方向，在进行厚煤层的开采时，经常利用大采高、综合采集放顶煤等方式来进行开采，尤其是放顶煤技术，已经较为成熟，但是在对深度超过15 m的煤层进行开采时，需要利用一次采全高长壁技术，在使用过程中不是十分方便。利用大采高综采的方式完全可以在超过7 m厚的煤层进行采集，有着较强的适用性，同时，这种方法还可以不断进行优化完善，使得采煤深度不断增加，提高采煤产量。

4 结束语

随着最近几年煤炭挖掘技术的不断完善，各种先进的技术的应用增强了我国煤矿企业的产能，在煤矿开采方面已经有了一定的成就。综采工作面大采高采煤方法的应用，很大程度上促进了煤矿开采事业的集约化。在煤矿开采过程中，每种采煤方法都有着自己的优缺点，以及适应的范围，在实际的开采过程中，需要根据煤矿的具体情况选择最合适的开采方法，不仅减少各种设备的使用故障，还能提高煤矿开采的安全性以及高效性，更好的促进煤矿开采事业的发展，为我国社会经济的发展提供足够的能源支撑。

[1] 郭锐.综采工作面大采高采煤方法的应用[J].山东煤炭科技,2014(4):41-42.

[2] 李波.浅谈综采工作面大采高采煤方法的应用[J].现代经济信息,2015(12):349.

[3] 吕继训.浅析大采高采煤方法在综采工作面的应用[J].科技创新与应用,2013(3):78.

[4] 周学文.综采工作面大采高采煤方法的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2014,99(10):12+36.

On application of large mining height coal mining in fully mechanized mining face

BAI Zhilong

(Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Group Lingbei Coal Mine, Lingshi Shanxi 031302, China)

The large mining height coal mining method is analyzed. The key points of large mining height coal mining application are expounded. Opinions are presented on application prospect and results of large mining height coal mining, providing a comprehensive understanding of the application of large mining height coal mining in full mechanized mining face.

fully mechanized working face; large mining height coal mining; application

2017-04-07

白志龙,男,1984年出生,2010年毕业中国矿业大学(北京)，本科，工程师。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.47

TD824.5

A

1004-7050(2017)04-0134-03

煤矿工程