于彬
山西昔阳安顺乐安煤业有限公司，山西昔阳 045300
摘要：综采放顶煤开采能够有效的实现我国煤矿提升产能、提高生产效率的目标。本文将通过对目前煤矿生产过程的实践分析厚煤层综采放顶煤开采技术。
关键词：厚煤层;综采;放顶煤; 开采技术; 创新
综采放顶煤开采法具有很多优点，比如煤层开采需掘进量少，掘进成本低，可有效缓和采掘关系，无需频繁搬家倒面，可降低设备搬迁、安装成本；可获得更多块煤，有助于提高煤炭售价，有益于矿井实现集中控制，达到减面、减人，增产、增效的目的；可进一步提升劳动生产率，同时减少人力、物力消耗，还有较强的适应性。综采放顶煤开采法属于一种高产、高效的采煤法，特别是近年来随着中国煤矿开采科技的发展，综采放顶煤开采法的应用范围也越来越广泛。
1厚煤层综采放顶煤开采的特点
厚煤层综采放顶煤在技术方面的特点主要表现在以下几个方面：第一，提升输出量。使用综采放顶煤方法，能够有效的提升煤炭输出量，一方面来讲，该开采方法在具体应用时，往往会使用多套设备，所以采煤效率必然会增加;另一方面来讲，该开采方法能够适应较为复杂的作业环境，尤其是对于一些断层，具有较强的应对技术;除此之外，该开采方法在施工技术配置方面也有着较强的应用优势，也即该方法简化设置了巷道工艺流程，所以巷道掘进率有所降低，能够减少材料消耗，实现高产、高效的集约化生产[2]，不仅可以提升煤炭产量，亦能提升开采能力;第二，节省劳动力。由于综采放顶煤方法大量使用机械设备，推行机械化生产，所以极大的提升了工作效率并节省了大量的劳动力;第三，作业矿压小。根据相关统计，工作面的推进速度与周期性矿压有着紧密的联系，一般来讲，速度越快，矿压越不明显，所以在采用液压支架结构时，原有的四柱支撑可以转变为两柱支撑，如此既能满足生产需求，也能降低资源消耗，实乃一举两得;第四，安全性问题。综采放顶煤方法的工作强度比较大，所以存在的安全问题也比较多，例如火灾、瓦斯隐患等，这些都会影响到工程的顺利进行，所以必须要预先采取一些防治措施，以避免发生毁灭性破坏，威胁施工人员人身安全与施工现场的财产安全。
2 研究厚煤层高效开采的意义
通过论证，充分了解到综采放顶煤开采工艺在目前来说，是我国煤矿开采的主要使用手段。能够提高煤矿开采的工作效率，以及更多的产量。通过对综采放顶煤开采技术的引用，使很多企业的生产力都有了进一步的提升，不仅保证了基本生存，也带来了生产盈利的希望。传统工艺的煤矿开采技术，无法开采矿井的呆滞煤量，通过新技术的使用，能够更好的将这一部分的能源进行开采使用。上世纪90年代初期我国煤炭事业的大力发展正是证明了综采放顶煤开采工艺所呈现出的重大作用。其使得煤矿开采工业实现了更加集约化的生产形势，同时也带来了更加高效高产的生产效果。其投入使用有效地促进了我国的煤炭事业的发展，对能源经济的发展带来了积极的推动作用。
3 厚煤层综采放顶高效开采技术研究
3.1 放顶煤工艺优化
综采放顶煤生产过程中，必须根据煤层层理、节理发育程度，煤的硬度系数，顶板岩性状况，矿压显现规律及设备性能等，综合分析放煤工艺。在某采面试验期间，在煤机截深800mm的情况下，采放比达到1：3时，我们试验了两采一放、一采一放以及单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮顺序放煤等方式。
发现两采一放无论采取何种放煤参数，由于放煤步距达到1.6m,造成放煤块度大，不但难放而且丢煤现象严重，在同样进尺的条件下，万吨煤两采一放比一采一放多损失10%的煤量。另外，一采一放单轮间隔及单轮顺序放煤，矸石率较大，洗选率不足70%，甚至一度达到62%。一采一放多轮顺序折返式放煤在采放比大于1：3时，采用2-3轮顺序放煤，即安排2名主力放煤工，另一名进行配煤。2名主力各布置在工作面上下部，跟机顺序放煤，首轮顺序放煤控制在采高的1-1.5倍即尾梁抖动3-4次，第二轮折返放煤再放煤约1个采高，最后一轮放煤见矸关闭。采用一采一放多轮顺序折返式放煤工艺，洗选率最大达到78%，采出率达到95%以上。因此确定采用一采一放、多轮顺序折返式放煤工艺为最佳综放生产工艺，能够实现采放平行作业，达到高产高效要求。
3.2 排水系统快速挪移技术
排水系统快速挪移技术特点是，运顺利用转载机、端头支架布置开关、排水干管、支管，轨顺利用超前支架配合单轨吊、自制钢管滑车配合机尾风巷架布置水泵、电缆及管路，随着转载机、支架拉移自动前行。另外，轨顺还设置自制多功能电缆车及端头排水双回路供电，不需要安设专门排水及挪移水泵电缆的人员，并为端头快速推进创造有利的条件。
3.3转载机进料口破碎技术
煤层厚、采高大，放煤及采煤片掉煤块较大，由于前后运输机运量大，大块煤易在转载机进料口卡堵，闭锁不及时极易漫至人行道，不利于端头作业及行人安全，同时闭锁转载机人工破碎煤块，也影响系统出煤效率。为此，我们在转载机进料口处盖板上焊接了一排朝向进料口方向的戗茬废旧截齿，一旦块煤超过进料口，在转载机刮板运转带动下，截齿将会戗碎块煤，避免了频繁闭锁人工破碎块煤影响生产。
3.4 针对初采末采
我国在早期使用放顶煤工艺时，相应的安全保护措施并不是很健全，所以为了避免顶板破碎或是掉落等威胁工作人员安全，一般都会在进行初采时推进一段距离，范围在10-20m左右，并在初采的过程中部放顶煤。这种方法虽也取得了一定的成效，但是随着开采技术的发展，越来越不适应当前的煤炭开采工作，所以现在综采工作面多会在推开切眼之后就放顶煤。另外，在综合考虑了顶煤品质与顶板构成之后，现在多使用切顶巷工艺和深孔爆破工艺增大初采回收率。基于早期会推进一段距离再进行初采，导致了大量的资源浪费，所以当前为了妥善解决这一问题，就在技术上进行了创新，通过缩小停采距离的方法，实现高效开采，但是这需要先行解决两个问题，其一是在考察现场条件后，对停采线进行确定，一般都会选择顶板位置;其二是要避免矸石窜入，也即矸石在压住金属网的同时，还不能窜入工作面，当然，若是选择不铺设一定数量的金属网，就需要加大爬坡度或是减少放顶煤的数量。
4 厚煤层综采研究方向
我们将继续研究综放沿空巷道大断面回采支护技术、集约型供电供液技术、刮板机变频驱动技术、大块煤矸破碎技术、初采末采综放技术、智能化除铁技术等，围绕安全、高效、集约深入开展技术创新，实现更高层次的高产高效。
参考文献：
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