浅谈综采放顶煤开采技术

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1、浅谈综采放顶煤开采技术摘要：介绍20世纪80年代中期以来对我国煤炭工业有重大影响的综采放顶煤开采技术概况；并对综采放顶煤技术提高煤炭回收率的技术措施、新型系列综放支架及其配套设备、综放工作面安全保障系统进行具体阐述。关键词：煤炭开采、综采放顶煤、安全保障系统中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号:1006-4117(2008)4-0000-01一、综采放顶煤技术发展与现状。综合机械化放顶煤开采技术最早出现在国外。80年代后国外综放技术开始萎缩，90年代只有极少数矿井使用。我国综放的发展始于80年代。到90年代，综放技术迅速发展。1994年,全国综放开采总量达到36881

2、0lt,有28个矿务局，60个综放面在生产。在设备、工艺、安全保障等方面做了大量理论研究和现场试验，为近儿年的发展打下了坚实基础。到1998年，全国综放总产量达到7000*10%,综放工作面总数达到82个。使用条件由初期的缓倾斜煤层发展到倾斜、急倾斜煤层；市开采条件较好工作面发展到条件较差的“三软”、“两硬”、“不稳定”煤层。其中以缓倾斜厚煤层工作面的效果最明显，工作面最高年产量达到500*10%以上。使用数量、范围、技术先进性和取得效果，均居世界领先地位。二、我国对综放开采技术的贡献。1、顶煤冒放性的定量评价方法。顶煤能否顺利冒落并有效放出，是决定放顶煤开采能否成功的关键

3、，也直接影响到煤炭回收率。我国科技人员先后提出多种冒放性评价方法，现场使用较多且直观方便的方法是下述的“因素加权模糊推理法”。这是对煤层地质条件和开采条件的综合评价，没有考虑辅助措施对冒放性的影响作用。当采用辅助措施影响冒放性时，相当于改变煤层地质条件和开采条件，因此，该方法仍然适用。2、综放面顶板结构与支架围岩关系。一直是学术界和工程界长期争论的课题。一种认为放顶煤一次采出厚度大了，顶板压力必然增大，因此有些厂家设计岀了大吨位支架，然而这些支架在有些采场出现了钻底、钻顶及歪架现象，直接影响矿井效益；另一种认为，放顶煤采场冒落肝石厚度大，顶板压力被缓冲，压力变小，因此有些矿

4、井选用吨位较小的支架，结果出现立柱压爆、油缸变形的严重事故。放顶煤采场压力是变大了还是变小了,应该怎么认识这个问题,已成为综放支架设计和选型的首要问题。3综放支架受力与顶板结构的关系。由上述分析可知,综放面顶板压力不仅与顶板结构有关，且与采空区充填状态有关。对于一般的顶板结构，支架设计和选择时，Pc的选择可根据煤层硬度适当调整。此结构下水平推力不是主要矛盾，也不会有大的冲击载荷。对于坚硬梁式结构采场，顶板压力大小的预计及支架选型应采用以下步骤：首先估计在预定放出率条件下的直接顶厚度；对照具体采场的顶板岩层，推断坚硬梁式结构形成的位置及可能性；计算坚硬梁式结构运动的自由空间（

5、采空区的空虚程度）；估算结构失稳时最大动力载荷及力作用方向；提出对支架架型及参数的要求。三、提高煤炭冋收率的技术措施。经过十多年的奋斗，围绕提高煤炭回收率，展开了矿压、设备、回采工艺等一系列的研究。目前，取得了回收率高于80%的成果，主要的技术创新有以下4条：1、首先试验并推广了小煤柱沿空掘巷技术，并使大断面全煤巷实现了锚网化，减少了大量区段煤柱；2、研制了过渡放煤支架和端头放煤支架，使工作面回收率提高了2%以上；3、特厚煤层采用预采顶分层铺底网技术，一方面提高了冋收率，另一方面减少了混肝；4、对回采工艺进行了重点攻关，优化生产工艺，如“兖矿集团兴隆庄矿优化工艺后，工作面回

6、收率提高5%以上”。四、新型系列综放支架及其配套设备。支架是综放开采技术的关键设备,我国综放支架的研制居世界领先水平，我国目前已拥有适合不同倾角、不同厚度煤层和不同顶底板条件的系列产品以及和配套的设备。我国已成功地设计制造了过渡支架和端头支架两个特殊品种，使综放开采技术具有更好的适应性和安全性。五、综放工作面安全保障系统。综放工作面突出的安全问题主要是瓦斯、煤炭自燃和煤尘。研究表明，在低瓦斯煤层中，综放开采与分层开采矿井的绝对和相对瓦斯涌出量没有太大的差别。综放面瓦斯涌出特点与防治措施如下：在高瓦斯矿井，综放工作面瓦斯涌出的特点是：绝对量增加，如阳泉五矿15号层综放工作面产

7、量是分层工作面的1.5〜1.9倍，而绝对瓦斯涌出量是分层工作面的1.n.6倍;综放开采的相对瓦斯涌出量比分层开采的第一分层低，比分层开采的其他分层高，如阳泉8204工作面（综放）相对量12186m7t,开采一分层的8103、8101工作面（一分层工作面）分别为16106nf7t、17134m7t,其他分层则低于综放工作面。有效的防治措施为：本层抽放或邻层抽放；采空区抽放；加犬抽排风量和强化局部瓦斯聚集区的处理力度。实践证明，准确掌握工作面瓦斯涌出特点，采取针对性措施，可以有效解决综放面的瓦斯问题。综放开釆技术以其高