大采高综放开采及其应用可行性分析

（新疆豫煤能源有限责任公司，新疆 昌吉 831800）

一、煤矿概况和周边地形地貌简介

（一）煤矿概况

新疆（哈密三塘湖）矿区在三塘湖地区西部，具有丰富的煤质资源，且储蓄量较大，煤质优良。矿区离周边县区有102 公里，周围鲜少有人居住。以巴里坤县某矿井为例，矿井开拓方式为立井，主要包括主井和副井两大部分。主井主要是运输机器和提升煤炭。副井主要是运送工作人员上下井。该矿井计划年产量在500 万吨，属于大型井工煤矿，因此，需要很多种类的技术支持。新疆（哈密三塘湖）巴里坤县矿井的煤炭大都属于低硫煤，其发热量较高，这为其在销售领域提供了很大的优势。

（二）周边地貌简介

新疆（哈密三塘湖）矿区地处三塘湖地区西部，其周边地势较为平坦，而且没有临近水源，避免由煤炭开采所导致的相邻水源污染问题。矿区所属地区属于平坦地带，周围地势较高，属于中间低两边高的地区。通常情况下，矿区常年多风且少雨。这类气候和地貌为此类矿区营造了天然的开采环境。平坦的地势可以减少矿山人员在作业时的危险程度，干燥的气候也可以帮助矿区煤炭的运输提供适宜的条件。因此，新疆（哈密三塘湖）矿区的地貌非常合适矿区开采，也适合新技术的实验。在这类矿区推广大采高综放技术是非常有必要的。

二、目前，大采高综放开采可行性的基本要求和数据分析

（一）煤矿采区大采高综放工作面分析

煤矿采区采用大采高综放技术通常用煤层厚度、容重、工作面长度、和进刀数等指标进行采煤情况的衡量。通常情况下，大采高综技术应用于6 至7 米的煤层厚度。但较厚分煤层不利于形成煤炭输送体系，进而会导致煤炭输送速率减慢，进而造成煤炭堆积，影响煤炭开采进程。通过以下表格可以充分对煤矿采取大采高综放工作面进行较为全面的分析。

由以上数据可知，对于煤层较厚，地质较好的煤矿采区，通过调节进刀数可以对工作面长度进行调节，进而促进煤矿煤炭产量。对于采区较厚的（厚度超过7 米以上）的区域，采用大采高综放技术可以大大提升机械运煤速率，进而减少煤层的存煤量，促进采区推进面工作进度。通过几组数据比对，可以发现大采高综放开采技术在煤矿工作面是极具可行性的。大采高综放放开采技术可以为后置大型机械提供足够的空间，同时，也可以缩短机械的运行周期，为后期开采进度提供足够的空余时间。由此可见，大采高综放开采技术在煤炭采区领域的应用具有极大的可行性。煤矿采取大采高综放工作面的数据分析，可以为此类技术提供足够的数据支撑，通过各项机械指标的调整可以开发大采高综放技术更多的发现空间。通过大采高综放技术的可行性分析，可以知道这种技术的适用领域和拓展空间。

（二）煤矿采区大采高综放技术存有的问题及对策分析

煤矿采区大采高综放技术中存有的问题主要是存煤量较多、推进慢、支护顶板技术问题。对于采取存煤量较多的问题，应对采区工作面的长和宽进行相应的拓展。比如，原先采煤高度为8 米、宽10 米，新设备引入后工作面长度应拓展1 至2 米，工作面宽度应拓展至1 至1.5 米。这样才能使采煤工作面有足够的循环空间，进而增加煤炭的循环量，减少煤炭的储存。对于采取工作进度推进慢的问题，如若采取推进较慢会影响采煤进度，一味的加快采煤进度会增加采煤机工作负担，进而使出现冒顶现象。因此，应重视采区大采高综放技术，只有加快顶煤的运放速率，才能保证煤炭开采的过程种不会出现冒顶状况。由此可见，对于煤矿采区大采高综放技术中存有的问题都是由于采煤、运煤不及时而导致的，应及时采取相应的措施，将开采煤炭的运输速率提升，进而削弱煤矿采区大采高综放技术中出现的问题。

（三）煤矿采区大采高综放相关设备分析

目前，煤矿采取大采高综放开采设备主要涉及采煤机、刮板输送机、运输机和液压支架。从采煤机角度分析，在井下采煤时，采煤机主要包括单向采煤机和双向采煤机两大部分。其工作功率公式为：Qm＝60Qr（L+2Ls+Lm）／Tk(L+Lr)。通过以上公式结合数据显示，在煤矿采用大采高综放技术设备时，其煤层落煤率呈正态分布。并且双向采煤机的运行功率要比单向采煤机的运行功率高，双向采煤机各项指标具有明显的输出优势。因此，采用大采高综放技术进行开采时，要运用双向采煤机更加合理。从刮板输送机角度分析，通常情况下，在井下采煤时，刮板输送机的运行速率应大于采煤机的落煤速率，即：Q ≥KyKvKcQm.对于刮板输送机来讲，不同的运输方向和倾斜角度都会影响刮板机最终的运送速率。通过大量数据分析，大都类型的矿用隔爆刮板机数据都符合大于采煤机的落煤速率。由此可见，刮板输送机的输出功率是符合大采高综放技术要求的。对于运输机来说，其主要作用就是通过皮带转动运输煤炭，通常情况下，采用SSJ1500/3*4 的运输机就可以与上述的采煤设备所匹配。因此，采用特殊型号的运输机也可以对大采高综放技术进行一定程度的优化。从液压支架角度分析，液压支架通常情况下要选用支撑程度大且相互独立的支架。这样可以随着进刀数的增多和减少，可以及时做出调整。

通过以上分析，可以得出大采高综放技术和相应的设备进行匹配可以综合出较大的采煤效果。这种技术可以根据煤矿具体情况和各类数据进行推广。

三、小结

综上所述，大采高综放开采技术与综放开采技术相比具有明显的优势。尤其是对于地势较为复杂的矿井来说，其应用各项指标较为突出。因此，大采高综放开采技术在新疆矿区的应用应给予推广。随着开采技术的提升，煤矿矿产产量也逐步提升，人们应对相应技术进行不断优化和创新，才能逐步提升煤炭产量。