试析煤矿综采放顶煤开采工艺

郝长淼 李世先 岳伟

摘要：在我国煤矿开采中存在非常多种类的厚煤层，综采放顶煤开采的频率较大，跟常规综采相比，综采放顶煤开采的优势是采出率高、风阻小、通风断面大等。鉴于此，为了实现理想的综采放顶煤开采效果，有效把控综采放顶煤开采工艺显得至关重要。

关键词：煤矿;综采;放顶煤;开采工艺

作为一种关键的煤矿采煤技术，综采放顶煤开采工艺可以实现煤炭开采效率的提升。然而，在具体的煤矿采煤生产中，综采放顶煤开采工艺受到很多要素的制约而面临相应的不足之处。为此，应进一步分析综采放顶煤开采工艺，以提升煤矿开采效率和安全性，从而实现煤矿生产的实际需要。

1煤矿综采放顶煤开采设计采放高度的工艺

在综采放顶煤开采中，采放高度是主要兼顾的问题。具体来讲，表现为下面几点：一是确保采放比例在1：3以上，需要根据有关指标和要求设计综采放顶煤开采工艺。二是在持续增加工作面机采高度的影响下，煤壁逐步降低稳定性，存在大量的片帮问题，随着持续加重片帮问题，端面冒顶现象较易形成，顶板条件越来越恶化，这严重影响工作面的安全开采。因此，需要确保综采工作面煤壁稳定性实现高效、安全生產的标准。三是注意矿井压力显现的情况。采放高度不同，矿井压力显现也存在差别，采放比例的设计需要兼顾矿井压力显现，重点考评支架支护强度、端头支护、超前支护。四是高度关注煤矿资源的采出率。煤层厚度一定的情况下采放比例的设计应确保煤矿采出率的增加。并且，需要对投入的机械设备进行全面思考，确保开采安全性、高采出率、高煤炭产能的条件下实现综放开采投入的减少。

2综采放顶煤开采设计放煤步距的工艺

在综采放顶煤开采中，顶煤厚度会影响放煤步距，并且，我们也应兼顾支架放煤口长度、采煤机截深等要素。在设计放煤步距的情况下应保障完全破碎放出的煤炭，这样可以实现放出顶煤效率的提升以及煤炭矸石含量的降低。合理与科学的放煤流程需要符合采煤工艺的标准，并且需要跟采煤机截深为整数倍的关系，确保放煤口的长度小于放煤步距，避免放煤初期即混入矸石。如果放煤步距十分小，那么会造成采空区混矸的情况;如果放煤步距十分大，那么会损失放煤步距。放煤步距的设定需要在合理的范围控制混矸和煤损。针对开采高度较大的综放工作面，由于工作面具备较大的整体高度，顶煤冒落后具备较大的破碎空间。并且，因为矿压影响存在显著的破煤效果，以及可以比较充分地破碎顶煤，即可以获得较小的破碎块度，所以煤炭和矸石具备良好的流动性。结合很多的开采实践证实，随着增加放煤步距，放煤开始阶段的界限跟最终边界的界限间距也会增加。总之，放煤步距会显著影响煤矸流动形态，在进行放煤时，应严格设计放煤步距。

3综采放顶煤开采设计放煤方式的工艺

放煤方式重点涵盖放煤次序、放煤次数、放煤量以及顺着工作面方向开启的放煤口数量，根据一系列放煤口放煤的次数能够划分为单轮放煤、双轮放煤、多轮放煤等，而结合不同的放煤量能够划分为等量放煤和不等量放煤。然而，在具体操作时由于等量放煤和不等量放煤难以控制。因此，综放开采中的劳动组织大部分情况下应用单口分段放煤或多口分段放煤的方式，在放煤口需要对放煤次序和放煤次数进行着重选择。纵观当今煤矿应用的操作方式，重点划分为四种，即单轮次序放煤、单轮间隔放煤、多轮次序放煤、多轮间隔放煤。基于煤层赋存状况的不同，放煤工艺的选择也存在较大的差别，从而使最终的顶煤放出量面临非常大的不同之处。结合很多工程实践证实，一般条件下，单轮间隔多口放煤的放出率不高，而多轮间隔放煤具备较高的放出率。鉴于此，为了实现综采放顶煤采率的提升，煤矿企业在各种类型的条件均满足的条件下，需要尽可能地选择的多轮次序的多口放煤方式。

4综采放顶煤开采治理瓦斯的工艺

纵观当今放顶煤的开采现状而言，瓦斯的涌出体现为显著的失衡状态，并且瓦斯的涌出来源有三个方面，即工作面漏风流携带的瓦斯、采空区深部瓦斯（重点涵盖下邻近层的瓦斯）、采空区高顶位置的瓦斯。工作面来压对上述几种瓦斯的影响较大，并且，基本顶的垮落和放煤都会影响瓦斯的涌出，且体现为显著的失衡状态。很多的开采实践证实，一些综放开采瓦斯涌出的失衡系数在1.8以上。与此同时，局部瓦斯涌出增多的情况会形成于采空区。尤其是当放顶煤开采应用U型通风方式时上隅角瓦斯浓度超标的情况会形成，如果不实施有效的处理对策，那么上隅角瓦斯浓度会在5%以上。由此可见，采场瓦斯分布体现为显著的非线性特点，一系列部位的瓦斯分布也体现为显著的随意性。为了实现理想的瓦斯治理效果，煤矿企业需要根据综放工作面瓦斯分布的规律和推动实施有效的瓦斯治理对策。一般来讲，需要不断增加抽采采空区瓦斯的力度，并且应辅助应用工作面通风措施。像是我们能够应用瓦斯治理的下面几种策略：一是在开采工作面的初期首先封堵上下隅角，也能够应用风帘引风的手段有效地稀释瓦斯浓度;二是建构大流量的瓦斯抽采系统，通过对工作面通风系统的优化、高位预埋立管、上隅角插管抽采的方式有效地防治瓦斯问题;三是能够在其中增加顶板高抽巷，实施顶板高抽巷密闭抽采这种模式抽采采空区中的瓦斯，很多的工程实践证实，应用如此的防治瓦斯的方式通常都能够实现比较满意的瓦斯抽采治理效果。

5结论

综上所述，综采放顶煤工艺的应用对于煤矿生产具有深刻影响，其直接关系着采煤的效率、质量与安全。新时期，人们只有充分认识到综采放顶煤工艺的技术原理和采煤优势，结合当前采煤实际情况，进行综采放顶煤工艺技术要点的系统管理，并且对从业人员开展煤炭行业发展特征规律的宣传和教育，通过行业交流会议等方式，使从业人员了解行业发展态势，掌握综采放顶煤工艺。只有这样，才能提升采煤的效率与质量，促进煤炭开采行业的稳步发展。

参考文献

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作者简介

郝长淼（1996.11-），男，汉族，山东新泰人，大学本科，助理工程师，技术员，研究方向：一通三防，现从事煤矿井下通防专业工作