综采放顶煤开采技术问题研究

张玉龙 张凯歌

摘 要：煤矿开采行业作为我国传统的工业行业一直在我国国民生产中占有很重要的位置，在当今社会煤矿行业要想有新的突破就需要紧跟时代步伐，进行技术创新。综采放顶煤工艺作为厚煤层煤炭开采的关键技术对保障人员安全和生产效率有很大的作用，因此要在实际生产中更加注重该技术的使用和优化，保障出煤率创造更大的经济效益。综采放顶煤工艺一般应用于厚煤层的开采当中，通过该方法的有效应用能全面提升煤矿作业的综合效能，帮助生产顺利进行。

关键词：放顶煤;割煤;放煤

1 概述

综采放顶煤工艺一般应用于厚煤层的开采当中，通过该方法的有效应用能全面提升煤矿作业的综合效能，帮助生产顺利进行。综采放顶煤技术指的是在厚煤层的开采时，在底部布置一个采高为2～3 m 的长壁工作面，并结合高功率的作业机械：滚筒式采煤机、刮板运输机和放顶煤液压支架等设备通过全机械的操作方法来配套联合作业。这种采煤方法的好处是能让煤矿生产的连续性增强，实现不间断生产提高生产效率，在提高效率的同时降低单位时间的生产成本从而提高企业的综合生产效益。在我国的煤矿生产中目前该方法应用比较普遍。在煤矿实际生产中综采放顶煤工艺的使用有一定的条件限制，在采煤厚度方面该工艺一般是作用于煤层厚度为7～15 m 的较厚采掘作业面上，在采放比条件上一般是作用于1～4 这个范围，并且这个范围并不是固定的需要在生产中结合实际情况进行调整。在遇到煤层厚度跨度较大时要综合使用综采放顶煤工艺和其他工艺达到最好的生产效果。在实际使用该技术时还要注意倾角的厚度，在保证倾角有效性的同时实现煤层倾角厚度随着施工不断减小。综采放顶煤是几种综合工艺的结合，在实际生产中还要根据实际条件来选择适合的生产措施。采全厚法是一种相对常见的作业方式，应用这种作业方法能够对开采10～15 m 的水平或者倾角较缓的煤层起到很大帮助。另一种常见方法，顶采顶分法主要应用在煤层较厚且煤层质地较硬的煤层开采中，利用这种方法可以克服煤层的顶板冒落数较低的情况。

2 综采放顶煤的工作应用设备

2.1 放顶煤支架

综采放顶煤使用的放顶煤支架相比于普通的液压支架还具备了性能更好的放煤机构。应用放煤机构能够更好的加速松散的顶煤的疏导，实现高产和高回收率。一般来讲，放煤机构主要由煤口开闭机构和控制机构组成，这样的组合能够帮助更好的实现二次破坏大块煤的破松和运输架的方便运输，使得放煤口不容易阻塞，运输效率更快，维修更加方便。

2.2 排头支架和端头支架

相比于一般的支架综采放顶煤排头支架和端头支架并不复杂，只是和普通的综采工艺相比其性能要更符合后部运输机的需求。排头支架又称过渡支架其主要功能包括为运输机的机头部分提供足够大的空能安装控件，可以通过适当的延长工作面端头的控顶距来改善端头空顶效果。要适合放煤工作的进行，保证长端头设备的正常前移。

3 综采放顶煤的工艺使用注意要点

3.1 综采面的综合支护

综采面的综合支护对于整个生产流程非常重要，在采掘过程中要综合考虑工作面巷道的两边支撑力，减轻对其综合影响。在开采过程中要保证工作面有独有的空间模式，并且要加强巷道的综合性维护，要控制巷道的高度在机械作业的条件下为1.5 m 左右。对于巷道的安全出口要提前做好防护工作，并指派专人进行维护，一旦在生产作业中发生意外事故，如支架这段，巷道变形等要立刻采取备用准备措施进行现场积极处理。要做到对巷道的超前维护处理形成合理的距离控制。

3.2 顶板的综合管理

顶板综合管理在防止火灾发生提高生产效率方面有很大的作用。在实际生产中要时刻注意板管理的相关问题，尤其是在工作破碎顶板管理当中要采用合理的方法。为了防止因采空区失火而导致的安全事故可以采用金属网灌浆的方式，搭建一个人工假顶，使得综放工作能在假顶下顺利进行。在顶板应用中可以采取回采工艺针对放顶煤再生和顶板不断断裂下滑的过程起到综合管理效果。

3.3 片帮煤壁的有效管理

针对煤矿冒顶事故的频繁出现对于片帮煤壁的综合管理显得尤为重要。在这项管理当中主要需要做的就是积极的预防工作，要采用支护能力强的支架，对煤壁暴露时间进行有效控制。在生产过程中要特别注意贴近顶板的煤层，一旦发现有片帮的出现就要立即采取针对措施，进行支护处理防止冒顶的事故发生。还要注意瓦斯浓度带来的影响，在开采之前要测定好矿内瓦斯的浓度，必要时进行排空处理，要在关键部位安装好检测装置和报警装置，在综放过程中做好实施监控。

4 综采放煤工艺

4.1 工作面的采放煤初始和收尾工作

在工作面推进一定程度后不要急于清理掩护梁上的散煤层，要留下一部分散煤做缓冲避免顶板上的大块矸石落下直接对掩护梁造成伤害。顶煤在推进3～5 m 之后如果其未出现冒落情况就要进行强制冒落进行放煤处理，来减少对顶板的威胁和初采煤的损失。在工作面推进到快要结束的点时，在停采线附近要做好对顶板的有效控制，如铺网控制顶板，并在网达到放煤日后，停止放煤工作。在具体生产中一定要采用合理的方案来规划采放煤的初始和收尾工作，确保整个环节的安全性和高产性。

4.2 放煤步距的有效控制

在生产中要对放煤步距进行有效控制，做到让放煤步距适合整个生产的需要。在生产中如果放煤步距过小就容易出现顶煤被关在放煤口外的情况，这是因为，采空区的矸石先于上部的顶煤到达放煤口，阻塞了顶煤的下落。如果放煤步距过大则会出现相反的情况，因此在生产中要根据实际的生产需要使用合适的放煤步距。

4.3 目前我国综采放顶煤工作面采用的放煤方式

目前我国采用的综采放顶煤工作方式一般有单轮顺序放煤、多轮顺序放煤和单轮间隔放煤这三种，当然也还有其他的常用放煤方式。单轮顺序放煤常见于矸石关门处理中，这种方法的缺点是煤炭损失较大，一旦没有及时关门容易在采出的煤中混入较多的矸石。多轮顺序放煤是指在放完一轮煤后，让煤层和岩石层均匀下降一个高度后在进行第二轮放煤，这样的方法能够很好的提高工作效率和延续性。单轮间隔放煤指的是每隔一个支架顺序放一次煤，见到矸石就要进行关门处理，可以先放单号支架然后滞后一段距离再放双号支架。在生产中也可能采取其他的放煤方法，但是总体上的要求都是要符合顶煤易回收原则，高产原则，操作简便原则，含矸石率低出煤率高原则。

5 结语

综上所述，综采放顶煤工艺作为煤矿生产的主要工艺在当前行业应用中有重大作用，此方法具有产量高、掘进率低、安全性高、适应性优异等特点。改工作面煤层厚、倾角大，符合综采放顶煤开采条件。施工生产中正确地编排了工艺流程、选择了适当的采收设备，使得开采工作顺利进行。

参考文献

[1]庞盛.综采放顶煤开采工艺与安全管理探析[J].能源与节能.2015（05）

[2]趙继发.综采放顶煤开采技术浅谈[J].山东煤炭科技.2011（03）

（作者单位：皖北煤电恒源股份五沟煤矿采煤区.）