庆晓光
河南平宝煤业有限公司 河南许昌 461700
摘要：综采技术的应用大幅度提高了煤矿开采的效率和安全性，是煤矿发展的主要方向。虽然综采技术有着巨大的优势，但是还存在一些适用性问题。放顶煤开采技术只适用于煤层厚度大且瓦斯含量低的煤层，而一次采全高开采技术适用于煤层厚度较大（＜8.8m）的煤层。若不能根据现有的条件选择合适的综采技术，则在开采时很容易引发煤矿安全事故。为此，需要了解综采技术的特点及其局限性。在煤矿开采时，安全生产对高效管理有很大的依赖性。
关键词：煤矿开采；综采技术；安全管理
一、煤矿综采技术的特点分析
1.1开采效率高
综采技术的显著优势就是开采效率高，特别是对于厚以及特厚煤层的开采。这种优势得益于全套的综采设备，主要包括采煤机、刮板输送机和液压支架，如图1所示。液压支架的应用使得对顶板的支护效率大大提高。在采煤时，通过采煤机落煤和装煤、刮板输送机运煤、液压支架自移支护顶板，实现了整个开采过程的完全机械化，将人从繁重的体力劳动中解放出来，并保证了工人的生命安全。经过多年的发展，综采技术又发生了一些变化，最为显著的就是综采放顶煤技术和大采高技术。这两个综采技术对传统的综采技术做了进一步改进，使得厚煤层开采的效率大大提高。
值得注意的是，高效的开采依赖于稳定、可靠的设备。若设备发生故障，不仅会影响开采效率，还容易引发一些安全事故。由于煤矿井下生产环境恶劣，综采设备经常发生故障。
1.2开采强度大
综采技术对煤层的开采强度非常大，例如现在的大采高技术可以一次性对8.8m以下的煤层进行开采，这使得煤矿工作面的产量大幅提升，与此同时，也增加了一些安全隐患。一方面，工作面的出煤量增加，煤体破碎时瓦斯释放量也会增加，使得巷道的瓦斯涌出量增加，加大了发生瓦斯事故的风险；另一方面，开采厚度的增加使得开采时对岩体的扰动也大幅度增加，加大了矿井发生冲击地压和突水事故的风险。此外，开采时风流中的粉尘浓度也会大幅度增加，需要在液压支架和煤流转载点安装一定的降尘设施，如图2所示。
1.3对地质条件要求高
虽然采用综采技术开采煤层时效率极高，但是对煤矿地质条件也有较高的要求。通常情况下，综采工作面应该布置在地质构造简单且煤层倾角比较小的煤层中。当煤层倾角较大时，采用综采技术开采煤层时，液压支架很难保持平衡，开采时容易遗留大量的边角煤，不仅会降低煤炭资源的采出率，还会在一些情况下发生冲击地压。煤层赋存地质条件主要包括煤层的走向、倾角、厚度和构造等。由于综采工作面所使用的大多是重型设备，搬家十分困难，每次搬家不仅要花费大量的时间，还需要花费大量的经费。因此，必须要尽可能地减少综采工作面的搬家次数。
1.4顶板管理要求高
虽然综采技术中采用了液压支架来管理顶板，但仍然有发生冒顶事故的风险。一方面，在一些地质构造区域，顶板通常会比较破碎，若没有及时发现这些区域，则很容易发生冒顶事故。另一方面，液压支架的工作阻力很难选择，若液压支架的工作阻力过大，则会导致工作面的顶板被挤压，在移架时会发生冒顶事故；若液压支架的工阻力过小，不能对顶板起到有效的支撑作用，也会发生冒顶事故。
在综采工作面发生冒顶事故后，需要花费大量的时间来维护顶板，工作面推进十分艰难。
二、煤矿开采过程中的安全管理
2.1加强地质勘探的实施管理
地质条件对于综采安全有重要的影响。为此，在工作面开采前，应该做好地质勘探工作。地质勘探的重点是要了解开采区域的地质构造情况，可以采用地面钻探和井下物探的方法。在勘探过程中，要保证勘探实施的有效性，就需要对勘探进行管理。勘探管理的主要要求是确保勘探能覆盖整个工作区域，不留死角。这就要求在勘探之前要进行合理的规划，选择合理的勘探地点，避免重复勘探。为了提高勘探的有效性，应该对一些地质构造不明的区域进行重点勘探，主要是要提高钻探密度。
勘探完成后，数据处理是重点，也是难点。进行数据处理时，如何凭借有限的数据点获得相应的等值线图，是地质勘探重点关注的内容。值得注意的是，目前的一些数据处理算法对于异常点非常敏感。因此，要能根据经验识别出测量过程中的错误点并加以去除，从而保证获得的地质勘探图是准确、可靠的。只有地质勘探图准确，在回采过程中采取相应的安全技术措施，才能最大程度上减少工作面回采过程中的安全事故。
2.2加强矿井通风管理
矿井通风是一项复杂的系统工程，也是非常重要的工程。做好矿井通风工作，可以有效避免矿井发生瓦斯爆炸事故。在日常生产中，矿井通风安全主要是依靠矿井通风管理来完成。因此，应该采取措施来加强对矿井的通风管理。考虑到矿井通风管理涉及的范围比较广，应该从通风阻力管理方面入手。
矿井通风阻力与矿井的通风网络和巷道的局部通风阻力有关。为了了解通风网络的运行状态，需要定期进行矿井通风阻力测定。通过通风阻力测量，可以查看各个巷道的风量是否满足安全生产情况，更为重要的是可以确定矿井主通风机的运行状态。根据测定的通风阻力来调节通风机工况点，使矿井能够安全高效生产。
2.3加强工作面顶板管理
工作面顶板管理是煤矿开采中的一项重要内容，其对生产安全有重要影响。在开采过程中，顶板管理主要是保持工作面顶板的完整性和控制采空区顶板的垮落。若煤层的顶板过于破碎，则很容易引发冒顶事故；若煤层顶板过于坚硬，长时间悬而不垮，顶板突然垮落时容易诱发冲击地压。因此，需要根据顶板的实际情况采取一些安全措施。当顶板比较破碎时，需要提前在液压支架的上方铺设金属网，以免碎石掉落在液压支架之间。当顶板比较坚硬时，可以采用注水的方式或爆破的方式使顶板垮落，减小顶板的垮落步距。此外，管理顶板时，还应该时刻关注液压支架的工作阻力，测算出工作面周期来压步距，在周期来压前通过提高液压支架的初撑力来加强顶板支护。当液压支架工作阻力较小，出现液压支架压死的情况时，要及时调整液压支架的工作阻力，保证开采安全。
三、结语
综采技术是目前煤矿开采的主流技术应用，它极大地提升了煤矿开采的效率和安全性。但是，综采技术也存在一些局限性，应用于煤层开采时还存在一些安全问题。为了实现煤层的安全开采，利用综采技术时还需要做好地质勘探工作、通风工作、矿山压力监测工作和设备检修工作。希望所述内容可以为实现综采工作面的安全高效开采提供一定的参考。
参考文献：
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