浅谈综采放顶煤开采的发展及存在的问题与对策

牛路路

【摘 要】自从我国第一套综采放顶煤设备下井试验以来，综放开采取得了很大发展，已在近30个矿务局70多个工作面推广应用，取得了明显的经济效益和社会效益。尽管如此，综放开采技术仍存在许多问题，如采出率偏低、采空区丢煤易自燃、工作面粉尘严重超标等。

【关键词】综采；放顶煤开采；发展；问题与对策

一、综采放顶煤开采技术的现状

综采放顶煤开采技术最早出现于前苏联，并在库兹巴斯煤田上使用。我国的综采放顶煤技术发展过程是从20世纪80年代引进，并经过几年不断地完善与改进，该技术已经在我国得到很好的发展与应用。随着科学技术的不断发展，综采放顶煤开采技术所需要的条件都得到了更好的发展，使得该技术取得很大的进步，为了扩大综采放顶煤开采技术使用的范围，人们试着将该技术所需要的液压支架换成了轻放支架，并取得了成功，方便了中厚煤层矿井的开采。

二、综采放顶煤开采技术中存在的问题

1.瓦斯的绝对量增加

当矿井的中厚煤层被开采后，开采后空着的部分就会出现前面支承应力分布不均、岩层出现相对运动、裂缝会变宽等问题，使瓦斯的涌出量变多。中厚煤层的在开采前后有明显的差异，其差异最主要表现在瓦斯运移、聚集情况与溢出等方面。通过多年工作经验可以看出，综采放顶煤开采技术并不能避免出现瓦斯事故，矿井中的瓦斯主要来自于自身煤层，随着对中厚煤层的不断深入开采，越来越多的瓦斯不断积累，并聚集在工作面后方的采空区，随着瓦斯的不断积累，由于采空区的空间有限，使得瓦斯的浓度不断增加，同时不断渗入开采的工作面，严重威胁工作人员的安全性。

2.放顶煤开采煤炭损失

放顶煤开采煤矿损失主要出现在以下三种情况。第一，放煤工艺带来的损失，工作面所产生的总损失中有一半都是这种情况而引起的；第二，机械设备带来的损失，工作面所产生的总损失中四分之一是因为机械设备及条件受到限制所引起的；第三，设计不当带来的损失，工作面参数为工作面提供了参考，在对工作面进行设计的时候出现错误或者设计不当都会造成放顶煤开采煤矿损失。

3.开采时的粉尘较多

开采时的粉尘对工作人员的危害较大。当对放顶煤开采时，工作人员都会受到尘源下风向处的粉尘危害。随着开采工作中放煤工序的不断增加，尘源也会相对地增多。放煤工序的增加虽然能达到减少每个尘源所产生尘量的目的，但是尘源的增多使得粉尘量出现不减反增的现象。工作人员在矿井中所呼吸的空气中的粉尘量完全没达到国家所规定的标准。

4.发火问题

综采放顶煤开采技术中存在的最大问题是发火问题。在综采放顶煤开采的时候都会有两种发火情况，分别出现在开采前与开采后。在开采前，一般都会在空帮空顶处及巷道局部冒顶出现发火情况，为煤炭开采的推进带来了严重的后果，甚至灾难。

三、加强放顶煤开采工作的有效对策

1.强化技术管理

有放顶煤开采工作面的煤矿企业要充实技术管理力量，配备专职技术人员负责放顶煤开采的日常技术管理工作，强化放顶煤开采过程中的技术管理。要详细收集瓦斯、煤尘、煤层自然发火、顶板和顶煤冒放性等技术资料，编制开采设计，制定放顶煤开采的“一通三防”、防治水、预裂爆破和工作面初采、收尾等的专项安全技术措施。要加强动态检查，研究本企业放顶煤开采过程中存在的问题，及时制定有针对性的防范措施，并确保安全技术措施的落实。

2.完善工作面顶板支护管理

煤矿企业应加强对顶板压力的观测，制定预防架前冒落的措施，周期来压期间加强对煤壁的辅助支护，防止煤壁片帮冒落；初采、收尾要制定专门的支护措施。支护材料选型要严格执行《煤矿安全规程》第68条的有关规定，放顶煤开采工作面严禁采用木支柱和金属摩擦支柱支护方式；倾角大于30°的工作面或冲击地压煤层，严禁采用单体液压支柱放顶煤开采。必须按规定处理顶板和顶煤。煤矿企业必须对放顶煤开采工作面制定防止采空区悬顶的措施。采用预裂爆破对坚硬顶板或者坚硬顶煤进行弱化处理时，必须在工作面未采动区进行，并制定专门的安全技术措施。严禁在工作面上、下隅角爆破落煤和在工作面内采用炸药爆破方法处理顶煤、顶板及卡在放煤口的大块煤炭和矸石。

3.实行现场安全管理责任

煤矿企业要严格执行煤矿负责人和生产经营管理人员下井带班制度，区队管理人员要跟班作业，切实加强现场安全管理，杜绝“三违”现象，严禁瓦斯超限和煤尘超标作业，禁止违章打眼、违章放炮行为。矿级干部要把放顶煤开采工作面作为带班、跟班的重点场所，经常深入放顶煤工作面进行检查。

4.注重通风管理

严格按照放顶煤开采的有关规定设计采区通风系统，合理选择通风方式，确保工作面有完善、可靠的通风系统。必须根据防瓦斯、防煤尘、防火的要求，对工作面通风进行技术论证，合理选择工作面风量，减少采空区漏风，并保证风流稳定可靠。要加强工作面进、回风巷道，特别是上、下安全出口超前支护段的巷道维修工作，确保有效的通风断面。工作面收尾撤出支架期间，要采取临时支护措施，保持工作面全风压通风。

5.严格落实瓦斯防治措施

工作面必须制定瓦斯综合防治措施，应抽采瓦斯的要建立完善、可靠的瓦斯抽采系统。强化工作面上隅角的瓦斯管理，要采取埋管、插管抽放和设置引风幛等措施抽排瓦斯。严格采空区瓦斯管理，加强采空区瓦斯抽放，对坚硬顶板要采取措施防止顶板大面积垮落造成采空区瓦斯突然涌出。做好顶板周期来压和地质变化对瓦斯影响的预测预报工作，及时制定相应的安全措施。工作面采用专用排瓦斯巷时，必须贯穿整个工作面走向长度且不得留有盲巷，风流控制必须可靠。工作面开采前，煤矿企业要对专用排瓦斯巷进行专项检查，出现积水、冒顶时及时处理。要加强对专用排瓦斯巷及其与回风巷之间联络巷的维护，保证专用排瓦斯巷和联络巷的合理配风及通风系统的畅通。开采易自燃、自燃煤层的，不得布置专用排瓦斯巷。对专用排瓦斯巷必须按规定安设甲烷传感器，在工作面上隅角安设甲烷传感器和便携式瓦斯检测报警仪，并加强重点部位瓦斯日常监测。要按规定调校甲烷传感器和便携式瓦斯检测报警仪，确保数据准确，报警、断电可靠。

6.构建防水防火系统

工作面必须建立完善的防尘供水系统，防尘供水管路上的三通阀门设置和水压、水量必须符合有关要求。炮采放顶煤工作面要采用湿式打眼、使用水炮泥，放煤口安装喷雾装置；综采放顶煤工作面采煤机实行内外喷雾，液压支架和放煤口必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同步喷雾。对工作面和其它地点积尘要及时清洗，工作面每班至少清洗一次。煤层能够注水的，要采取超前静压注水或煤壁高压注水等注水防尘措施，防止放顶煤时煤尘飞扬。开采易自燃、自燃煤层的工作面，必须编制防灭火专门设计和专项防火措施。要根据煤层自然发火期合理确定工作面月推进度，因地质构造等原因月推进度达不到规定要求时，要采取有效的防灭火措施。工作面必须建立防灭火系统和火灾监测系统，在开采过程中及时对采空区进行预防性灌浆或注惰性气体等预防性措施，防止自然发火。要合理选择停采位置，避开漏风区，工作面收尾时，要及时回撤支架，并构筑永久防火墙。要对采用放顶煤开采的煤层加强水文地质工作，开采前必须查明矿井水文地质情况和相邻采空区积水的分布情况，并摸清周边小煤矿的开采情况，分析周边小煤矿开采对放顶煤工作面的影响，根据采区水文地质情况，采取有针对性的防水措施，在开采过程中要加强水害检查和观测，及时探放水，严防发生透水事故。

【参考文献】

[1]金寶昌.综采放顶煤开采技术分析[J].黑龙江科技信息，2013，（30）：32-32.