煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

张伟

摘要：针对原有的技术手段无法满足对煤矿厚煤层开采的需求，从综采技术和厚煤层开采的特点入手，介绍了综采技术在厚煤层开采中的应用。

关键词：综采技术;厚煤层;分层开采;放顶煤开采;大采高一次采全高

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.01.094

1综采技术概述

综采技术即综合机械化采煤技术，我国综合机械化起步于20世纪70年代，1970年我国研制的第一套综采设备投入工作性试验。20世纪80年代，我们综合机械化采煤技术逐步成熟，进入全面推广阶段。三十多年来，我国综采技术得到了很大的发展，在机械化裝备、工艺、技术和开发方面做了大量科研工作，形成了具有中国特色的采煤综合机械化装备的技术。然而，相较于其他采煤发达国家而言，国内煤机企业仍较为落后，系统可靠性、驱动技术和智能化是下一步急需攻克的难关。

2厚煤层特点和现状

我国是目前世界最大的煤炭生产国与消费国，我国70%一次能源由煤炭产生。因此，煤炭在我国能源结构中具有不可替代的作用。我国煤炭储量中，厚煤层（井工开采3.5 m以上或露天开采10 m以上）的储量约为全体煤层储量的44%;在我国煤炭生产中，原煤总产量约45%为厚煤层。由此可见，厚煤层煤炭以其资源储量优势成为我国为实现高产高效的主力开采方向。厚煤层开采工艺主要为三种，即分层开采、放顶煤开采与大采高一次采全高。

分层开采是20世纪80年代初期及以前的主要的厚煤层开采方法，在我国应用时间最长、经验丰富、技术成熟，在大中型矿井得到普遍采用。但在实际生产中，存在着生产系统和巷道的布置复杂、生产管理难度较大、安全生产条件差以及生产成本高等很多不利因素。因此，逐渐被放顶煤和大采高一次采全厚开采方法取代。

20世纪80年代后期，放顶煤开采技术在我国得到了迅速的推广与发展，经过坚持不懈地努力，逐步提高了矿井设备配套的生产力。对于瓦斯不大的矿井，可以通过抽放瓦斯即的方法满足生产安全需要。若开采对象煤层厚度在4～14 m，且煤层硬度不高，则应优先采用放顶煤开采方法。

随着煤矿生产设备制造水平的提高，以及相关煤矿开采技术难题的解决，大采高开采技术得到了快速发展和广泛应用。对于煤层厚度在3.5～7 m，硬度f≥1.5，且煤层倾角不大时，推荐使用大采高技术进行煤矿开采。目前，我国厚煤层的采煤中，三种开采方法均有应用，在一些特殊情况下，结合使用取得了喜人的成绩。

3综采技术在厚煤层开采生产中的应用

（1）分层技术在厚煤层开采中的应用。自从1974年开滦矿务局成功完成了分层综合机械化采煤法实验后，我国的分层开采综合机械化采煤技术手段又迈上了一个新的台阶，并成为我国目前厚及特厚煤层的主要采煤方法之一，尤其是特厚煤层（煤层厚度一般在70 ～ 80 m）开采一直沿用分层开采技术，如大同矿区的煤峪口、忻州窑等煤矿。

（2）放顶煤技术在厚煤层开采生产中的应用。1984年沈阳蒲河煤矿对顶层煤成功完成了综采放顶试验。自此，我国综合机械化放顶煤开采方法得到了迅速的推广和发展。近十几年来，我国综放开采技术实现了跨越式发展，尤其在我国煤矿井型大、储量高、煤层厚、煤层瓦斯含量低、地质条件简单与煤质硬度中硬以下等有利于综放开采的条件下，综放工作面的单产效益取得了惊人的增长。在大同塔山矿、平朔安家岭二矿等矿区取得了巨大进展，年产煤从百万到千万吨不等，处于世界领先水平。并且，形成了涵盖了目前我国厚煤层绝大部分地质类型的独有的放顶煤开采经验。

（3）大采高一次采全高技术在厚煤层开采中的应用。2006年晋城寺河矿正式投入使用我国第一套6.2 m大采高设备并且年产达千万吨以上后，大采高一次采全高技术在我国得到了大力推广和快速发展。2009年底神东补连塔煤矿安装了首个7 m大采高采煤工作面并实现了千万吨年产煤量。2011年，陕煤集团红柳林矿业公司再次刷新了工作阻力和采高的记录。随着我国新的大采高工作面的不断涌现，综采工作面煤壁片帮控制也成为新的煤炭生产难题。为加快我国煤矿生产推进速度，并减少煤壁压力的影响，如何控制顶板成为大采高工作面的一个发展趋势。

4结语

近年来，我国综采技术和综采机械化水平方面已经取得了长足进步。但与其他采煤技术发达国家，如美国和澳大利亚相比，我国煤炭生产行业在某些方面依旧存在着很大差距，表现为机械化、智能化以及自动化程度较低、安全形势严峻、资源回收率低、管理和技术人员短缺等方面。因此，突破和掌握核心技术、提升关键零部件性能、自主生产成套高端煤机装备以及专业人才和安全意识的培养是未来几年最为重要的奋斗目标。

参考文献

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