放顶煤开采存在的问题_宋宝富
浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题
浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题摘要：近年来，社会发展迅速，我国的煤矿工程的发展也有了进步。
煤矿行业的发展在我国社会经济建设过程中发挥着极为重要的作用，在确保安全的前提下提升煤矿开采效率是采煤企业发展的努力方向，要求采煤企业加强对先进采矿技术及相关设备的应用研究。
其中，综采放顶煤技术在煤矿开采过程中不但使得采矿效率得到了大幅提升，同时还大大降低了煤矿的开采成本。
然而，综采放顶煤开采技术在实际应用过程中存在诸多问题，严重影响了煤矿开采的质量与效率。
因此，煤矿开采企业必须采取有效措施对开采技术进行改善、提升，确保煤矿开采的效率与质量。
关键词：煤矿综采放顶煤；安全开采；问题引言在各行各业的经营中，安全问题是重点关注的问题，并且是保证工作者身体健康与生命安全的重要部分。
但是在各行各业的经营活动中，存在大量的影响因素与危险性因素会导致工作者受到威胁，因此，如何提高行业经营活动中的安全系数是当前经济发展中重要的课题。
煤炭开采活动由于开采环境的复杂性以及恶劣性，并且受到开采技术以及开采工作者技能、安全意识等因素的影响，其危险性较高。
在开采过程中，如果不能在应用安全性较高的可开展技术的基础上提高开采人员的安全意识与工作技能等，就会导致工作人员受到安全的威胁。
综采放顶煤是在科技与技术不断发展的社会背景下，煤炭开采技术不断优化与突破的技术，可以在煤炭开采的过程中提高开采的效率。
为了研究分析综采放顶煤技术在开采过程中的安全性，本文主要对综采放顶煤技术开采过程中存在的安全问题进行分析与探究，并进一步的针对于此，提出提高安全性以及解决安全问题的措施。
1综采放顶煤开采技术的发展现状综采放顶煤开采技术是我国发展较为完善的一项技术，这项技术的发展使得我国的厚煤层资源的开采得到了较好的解决办法，使得在开采厚煤层时具有强大的经济效益优势。
综采放顶煤开采技术是在厚煤层的下部搭建采煤工作面，工作面由巨大的转头对底层的煤炭资源进行切割，而上部的煤炭由于重力的影响会从上部掉落下来，所有开采好的煤炭资源会随着机械长臂以及传送带运输出来，从而完成整个采煤工作。
综采放顶煤存在的问题及控制措施
平煤十一矿于１９７９年１月简易投产，原设计生产能力６０万ｔ／ａ，改扩建后达１２０万ｔ／ａ。
矿井回采方式原设计全部为炮采。
为适应市场经济的需要，经论证，在二水平己二采区实施综采放顶煤开采。
但综采工作面安装完毕后遇到以下问题，严重影响到安全生产，经全面分析和有效治理，实现了安全高效生产。
一、支架歪倒、端面漏顶的原因及措施１．原因分析：通过现场实际观察发现，工作面支架在前移过程中有一个共同特征，即支架移架漏煤和放煤的时序及放煤量与顶煤离层，继而端面漏顶存在因果关系，经过进一步分析认为，是由于移架和放煤量及放煤时序的因素导致工作面支架上部隐形空顶，使得煤壁承受较高支撑压力导致煤壁离层片帮进而形成漏顶。
２．控制措施：一是提高金属网的辅网质量，努力减少移架过程中漏煤；二是带压移架，即前移支架时尽量减少卸载；三是设专人按“二割一放”进行操作，即割二刀煤放一次顶煤，放顶煤时以前梁上部的顶煤不漏为标准。
措施实施后基本杜绝了离层片帮现象。
二、综放面涌水追尾分析与治理该工作面直接底为灰色泥岩，直接底下部为Ｌ１灰岩富水区，在工作面开始掘进时，预计出水量为６０ｍ３／ｍｉｎ，设计为在机巷每隔１００ｍ设一水管进行排水，但在回采过程中涌水量明显增大，达到１２０ｍ３／ｍｉｎ，且追尾现象严重。
决定在机巷下帮增设工作面环形水仓，并在环形水仓内布置泄水孔。
增设工作面环形水仓和打泄水钻孔后，其治水效果不明显，不能从根本上杜绝工作面涌水追尾。
进一步观察和分析认为，该工作面底板水赋存状态较为特别，呈与工作面推进方向一致的条带状，并且含水层处岩性松软，泄水孔塌孔、堵塞，所以泄水效果差，因此决定在工作面底板布置导水泄水巷，并与环形水仓连通，见下图。
工作面底板导水泄水巷与工作面环形水仓相配合治水方案实施后，成功地治理了工作面涌水追尾，从根本上杜绝了工作面的水害问题。
三、回采工作面煤尘超标的分析和治理工作面采煤机配有内喷雾降尘装置，液压支架放煤口设有喷雾降尘装置。
综采放顶煤采煤法应用中的几个问题
VS
顶板监测
为了及时掌握顶板的情况，需要安装顶板 监测系统。该系统可以实时监测工作面顶 板的压力、位移等参数，当出现异常情况 时，能够及时报警并采取相应的应急措施 。
自动化与智能化问题
自动化技术应用
综采放顶煤采煤法在开采过程中，采用自动化技术可以提高生产效率和安全性。例如使用自动化割煤机、输送机 等设备，减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
开采条件要求高：综采放顶煤采煤法对开采条件的要求 比较高，如地质条件、煤层厚度等。
设备投入成本高：综采放顶煤采煤法需要使用先进的机 械设备，因此设备投入成本较高。
02
综采放顶煤采煤法在应用 中的问题
瓦斯治理问题
瓦斯抽采技术
综采放顶煤采煤法在开采过程中，需要解决高瓦斯含量的问题。采用瓦斯抽采 技术，通过地面钻孔、井下抽放等方式将煤层中的瓦斯抽出，降低煤层中的瓦 斯压力和含量，为安全生产提供保障。
综采放顶煤采煤法应用中的 几个问题
2023-11-09
contents
目录
• 综采放顶煤采煤法概述 • 综采放顶煤采煤法在应用中的问题 • 综采放顶煤采煤法问题的解决方案 • 综采放顶煤采煤法的发展趋势与展望
01
综采放顶煤采煤法概述
综采放顶煤采煤法的定义与特点
综采放顶煤采煤法是一种先进的煤炭开采方法，利用综合机 械化的手段，对厚及特厚煤层进行开采。
个体防护
为工作人员提供有效的个 体防护装备，如防尘口罩 、防护眼镜等，减少粉尘 对工作人员的危害。
顶板管理方案
顶板监测
安装顶板监测设备，实时监测 顶板压力和变化，及时发现和
处理顶板异常情况。
支护措施
采取有效的支护措施，如单体液压 支柱、锚杆等，加强顶板的支撑和 稳定。
探讨对综采放顶煤采煤法应用中的几个问题
探讨对综采放顶煤采煤法应用中的几个问题【摘要】煤矿行业是我国经济型支柱产业之一，其在促进国民经济发展中有着不可替代的作用。
近些年来，随着我国煤炭年产量的不断提升，采掘作业面逐渐向纵深方向发展，这对采煤方法提出了更高的要求。
为了确保煤炭开采的效率和质量，综采放顶煤这一采煤方法被广泛应用于各大煤矿当中。
然而由于我国在该项技术上的研究起步较晚，从而使得该技术尚有诸多不完善的地方，这为实际应用带来了一定的影响，由此也引发了一些问题。
为此，有必要加大对该采煤方法的研究力度。
基于此点，本文就综采放顶煤采煤法应用中的几个问题展开探讨。
【关键词】综采放顶煤；采煤法；应用问题一、综采放顶煤采煤法概述综采放顶煤具体是指利用较大功率的滚筒式采煤机、刮板输送机和放顶煤液压支架、可伸缩运输机以及一些其它配套设备联合进行煤炭采掘的一方法。
其最大特点之一就是全机械化。
该采煤法具有以下优点：可连续不间断生产、高产高效、生产成本低、掘进率低、经济效益高等等，其现已被广泛应用于我国各大煤矿的综采工作面中。
（一）适用范围综采放顶煤适合在具备以下条件的采掘作业面使用：其一，适用于煤层厚度为7-15m的采掘作业面。
通常情况下，该方法的采放比在1-4之间，这个值会随着煤层的可放行有所增减。
根据一般煤层的采掘高度为2.5-3.0m进行计算可知，放煤高度应当在6-12m之间，故此应用该方法进行采掘煤层厚度应在7-15左右为宜，若是超出这一厚度，则应当考虑是否可行；其二，煤层硬度。
从采掘作业的角度上看，煤层的硬度主要包括岩层节理发育以及煤层中的夹矸情况，根据普氏分级法可知，应用综采放顶煤开采的煤层硬度应小于等于3；其三，煤层倾角。
经过大量的实际应用表明，使用综采放顶煤进行开采时，煤层倾角的厚度越小越好。
这是因为倾角小便于工作面生产的管理。
（二）综采放顶煤的主要类型1.一次采全厚法。
这是综采放顶煤最为常用的一种形式，常被用在煤层厚度为10-15的水平或缓倾斜煤层开采。
放顶煤开采影响因素及对策分析
放顶煤开采影响因素及对策分析
顶煤开采是指采矿工程中在顶板顶部所剩留下的煤层。
由于顶煤质地松散，透水性能差，加之采空区和岩层应力的影响，顶煤开采过程中产生的安全隐患较大。
因此，在顶煤开采过程中，需要考虑以下因素并采取对应措施：
一、顶煤厚度
顶煤厚度是影响顶煤开采效果的重要因素。
当顶煤厚度较大，顶板可能会因直接进攻煤层而发生大面积塌落或者煤与矸石混合。
因此，在顶煤厚度较大的情况下，应采取分段挖掘的方式，将顶煤分为数个段进行开采。
二、岩层应力
顶煤开采过程中，岩层应力的变化会影响采煤效果。
岩层应力受到地质构造、矿井深度、煤厚度等因素影响。
为了减少岩层应力对顶煤开采的影响，可以采取预紧法、节流法等技术手段。
三、采空区
顶煤开采时，煤岩体下陷会形成采空区，对矿井的稳定性和采煤进度都会产生影响。
为减少采空区对采煤过程的影响，可以采取垫煤、垫岩等措施加强顶板的稳定性。
四、透水性
顶煤的透水性很差，但在顶煤开采过程中，采煤工作面上方的岩层可能因差异应力等原因出现裂缝，导致地下水渗漏，对采煤工作造成困扰。
因此，在采煤过程中，应采取适当的措施防止地下水渗漏，如增加围岩支护强度、加强钻孔抽放等方式。
总之，高质量、高效率和高安全的顶煤开采是我们的目标。
为了实现这个目标，需要在采煤施工过程中综合考虑各种因素并采取科学的措施，以确保矿井安全和采矿效益。
综采放顶煤采煤法应用中的几个问题
综采放顶煤采煤法应用中的几个问题牛鹏飞【摘要】近年来,随着煤矿产量的不断提升,在采掘工艺以及技术运用中,呈现出多元化的运用模式. 在采掘工作面逐渐向纵深发展的过程中,对采煤方法提出了更高的要求. 主要围绕综采放顶煤采煤法在煤矿开采的运行情况进行概述,并深入探讨对综采放顶煤采煤法应用的有效对策,更好的提升煤矿企业综合运用的素质.%Recently, with the improvement of coal mine production, there are diversified application modes presented in the mining process and technology application. In the process of the extracting coal face being gradually further developed, it puts forwards higher requirements to the coal mining method. In this paper, the running condition of the fully mechanized top ca-ving mining method in coal mine extraction is summarized, and the effective countermeasures to application of the fully mecha-nized top caving coal mining method are also explored, thus it is helpful to improve the comprehensive application quality of coal mine enterprises.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2015(028)006【总页数】2页(P149-150)【关键词】综采放顶煤;采煤法;应用问题【作者】牛鹏飞【作者单位】山西高平科兴云泉煤业有限公司,山西高平 048400【正文语种】中文【中图分类】TD4071 综采放顶煤采煤法的相关概述在煤矿开采的过程中，通过采煤方法的有效运用，能全面提升煤矿企业的综合效能，在整个采煤管理过程中，将有很大帮助。
放顶煤开采技术常见问题研究
图１ 综放 采场 瓦斯 涌 出在 空间分布 图 ４ ． ３ 金相检 验及分 析 由图 １ 可 知 ，经 过 轧 制 后 ，钢 板 组 织为铁 素体 与珠光 体混合 物 ，并且 以铁素 体为主。图中发现部分混晶组织 ，这是 由 于微 区成分偏 析 以及轧制 工艺 不稳定 而造 成 的。混 晶是常见 的缺 陷组织 ，混 晶会 使 钢板 的强度 降低 ，塑性 和韧性 变差 ，生产 中应 严格控 制冶炼 、轧 制生产 工艺 ，尽量 避免 产生混 晶组织 。 由图 中可观察 到 ，带 状组 织 比较 明显 ，带状 组织 主要与铸 坯 的 枝 晶偏析 轧制工 艺有着 密切关 系 。
一
件。
菇
１ ． ４煤层 良好 的赋 存条 件
综 采 放 顶 煤 采煤 技 术 在 我 国多 年 的 采煤实 践证 明 ， 在厚 煤层 的缓倾斜 煤层 中 ， 煤层 的厚度不 均匀 ，变化 性较 大 ，而放 顶 煤开采 技术 能够和 这种变 化相适 应 ，提高 开采进 度 。不光如 此 ，放 顶煤 层还能很 好 的适应 存在 落差 、破碎顶 板等相 对复 杂 作 中间包采 用 粗 轧前 除鳞 采 用 全 线 除 鳞 ，喷 嘴 压 碱性覆 盖剂结 合碳化 稻壳进 行覆 盖 ，开 浇 力 ≥ ２ ５ ＭＰ ａ ，同时使用 上下全 部集管 ，充 初期加 ５ 袋 ，正常后 结合 中间包 温度再 加 分 去除氧 化铁皮 。粗 轧采用单 道次 大压下 ５ 袋 ，保 证 中包液 面覆盖 良好 。 制度 ， 保 证后 三道 次压 下量 不小 于 １ ５ ％。 ３ ． ２ Ｘ ６ ５ Ｍ Ｂ轧 制工艺 根 据钢板 轧制温 度要 求 ，合理 的控制 机前 ３ ． ２ ． １ 加 热制度 除鳞水 。再 结 晶终止 温度 约 ９ ７ ０ ￣ Ｃ 。 中间 装 炉 方 式 ：采 用 冷 装 ，铸 坯 装 炉 温 坯 待温 时采取 游动 降温 ，游 动范 围不小 于 度不高于 ２ ０ ０ ℃ ，加 热参 考 时 间 按 ８ ｍ ｉ ｎ ／ ３ ０ ０ ｍ ｍ，防止产 生辊道 黑 印 ，禁 止水冷 ； ｃ ｍ。要 求 将 钢 坯 烧 匀烧 透 。入 炉 板 坯 加 为 保证 成 品板 型 和性 能 ， 精 轧应 采用 ６ ＋ Ｉ 热制 度具体 要求见 表 ２ 。 道次轧制 ， 终 轧 温度 控 制 在 ７ ９ ０ ～ ８ ３ ０ ＇ Ｅ 左 ３ ． ２ ． ２ 轧 制制度 右。 ３ ． ２ ． ３ ． 精整 工艺 根 据板形 控制 情况 ， 确定矫 直道 次。 钢板经 过热矫 直后 ，进入 １ ＃ 或 冷床 进 行空冷 。切边 钢板 的尺寸 、外形 、重量 及 允许偏 差 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ７ ０ ９ 标 准要 求 。 ４性能 检测与 分析 ４ ． １ 在钢板 １ ／ ４宽度 处 ，取 一 件 横 向 试样 ，拉伸试 验结果 如所 示 。 ４ ． ２ 夏 比 ｖ型缺 口冲击试 验 在钢板 １ ／ ４ 板宽处 ， 取三 个横 向试 样 。 夏 比冲击性 能如 表 ５ 所示。
浅谈如何提高综采放顶煤回采率
浅谈如何提高综采放顶煤回采率1、综采放顶煤工作面的损失金无足赤，人无完人。
同样，任何采煤方法都无法将煤炭全部开采出来，在其开采的过程中，或多或少的都会造成一定的损失。
要想提高综采放顶煤工作面的回采率，我们就必须了解在采用综采放顶煤开采过程中，都会在哪些地方产生损失。
从而对这些产生损失的地方进行研究探讨，提出适合的方法措施来提高综采放顶煤的开采率。
（1）初采损失。
综放工作面的顶煤冒落是依靠矿山压力和支架的反复支撑作用实现的。
我们用顶煤的破碎程度来衡量煤层的可放性，在顶板岩石垮落后，顶煤才垮落，也就是说其是在被动的等待矿山压力的作用，这样也就造成了顶煤的丢失。
（2）末采损失。
当工作面进行收尾时，也往往会造成煤炭的丢失。
综放工作面的收尾方法一般有两种，一种是离停采线一定距离内，不在放出顶煤，从而保证在回收设备时顶板以及顶煤的稳定；另一种便是爬顶回收。
这两种方法，无论采取哪种方式，都会产生一定的煤炭丢失。
（3）工作面端头损失。
为了保护好工作面的两端出口，上下端安设端头架，这样会导致一些支架不能放煤，或只能放少量的煤炭，这样就会造成煤炭的丢失。
在基本支架与端头支架相交接的地方，两种支架长度不同，往往会出现一个没有掩护的三角区，为了防止窜矸，与端头架相邻的基本架是不能全部放煤的，也就只能回收煤炭的一部分，从而造成煤炭的丢失。
（4）工作面顺槽顶煤损失。
在开采过程中，若要保护好巷道顶板的完好，作业人员往往会在掘进上、下顺槽时铺设一层金属网。
虽然该举措强化了工作面端头支架，但同时也会造成两顺槽顶煤的丢失丢失。
（5）架间脊背损失。
工作面支架放煤口相临近，放煤时在相临的二个放煤口之间形成一个类似三角形的煤带，煤带大小与支架特性相关，这部分煤不易从放煤口放出，被遗弃在采空区中，从而造成一定量的煤炭损失。
（6）采放工艺损失。
放煤工艺包括有采放比、放煤步距以及放煤方式等方面，而放煤工艺的选择又与矿山压力大小、煤层固有赋存特点、矿山压力等因素有关。
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3504工作面 3408工作面 3405工作面 3701工作面
Q ( m3 /m in)
0. 05 0. 09 0. 12 0. 13
q ( t) 220. 4 348. 3 472. 0 379. 1
表 1 工作面瓦斯含量统计表
R
B
K
( m3 / t)
(m)
1
1. 75
15
工作面相比, 综放工作尘源除了采煤机切 割外, 放煤口 上是一个主要产尘源; 移支架时洒落的煤 粉也较多, 是 第三产尘源。在 降尘措 施方面, 采煤 机降尘 仍采 用传 统的内外喷雾系统, 放煤口使用多喷嘴、支 架联动的喷 雾系统, 架间则采用喷水幕雾截尘, 但仍不 能满足放顶 煤工作面的要求。目前我国综放工作面综 合防尘技术 取得了较 大进 展, 例如: 厚 煤层 注 水抑 制 粉尘 产 生技 术, 采煤机高压喷雾及各转载点的喷雾, 取 得了较好的 防尘效果, 但与国际水平相比, 我国综放工 作面防尘技 术及效果的差 距都很 大, 无论 是喷 雾降尘 技术 还是注 水技术, 都不能达到国家安全技术有关规定要求。
图 1 巷道 布置示意图
2 综放工作面绝对瓦斯量增加
高瓦斯煤层分 层开 采时瓦 斯释 放不均 匀, 回 采第
* 收稿日期: 2011 - 01- 24 作者简介: 宋宝富 ( 1962 - ), 男, 汉族, 2010 年毕业 于黑龙 江科技
学院采矿工程专业, 本科学历, 工程师, 现从事黑 龙江龙煤 集团公司 鹤岗分公司职工大学安全技术培训工作。
A
( 1- C ) Q 标高
(m)
C
( m 3 /m in) ( m )
450
0. 0667 205. 7143 - 84
1
1. 75
15
430
0. 0698
324
- 103
1
1. 75
15
280
0. 1071 421. 4634 - 110
1
1. 75
15
350. 4 0. 0856 346. 6667 - 157
3 粉尘的严重超标
采煤工作面空气中粉尘含量及产尘率 取决于煤的 特性、破煤方法、工作面 产量、风 速大 小以及 降尘 措施 的有效性 等。挤压 破碎 的煤 (爆 破或 切 割 ) 产尘 量较 多。实测表明, 采用低位放煤支架时, 放煤 产尘率一般 要低于截割产 尘率。采 取相当 的防 尘措施 后, 工 作面 平均产尘率低于一般综采工作面。产量不 高的综放工 作面, 采取适当降尘措施后, 工作面风流中 的粉尘含量 不高。但综放工作面的产量往往成倍地高 于普通综采 工作面, 产尘量 成倍增 加, 瓦斯 也明 显增加, 为了 冲淡 瓦斯, 风量风速 一般较 大, 致使 煤尘 飞扬, 尤 其是 高位 放煤工作面, 主 风流中 粉尘 激增, 尤 其在干 燥、难 注水 煤层的综放工 作面, 粉尘含 量严重 超标。与 一般 综采
由于综放支 架结 构本 身所 决定, B 区平 均风 速是 A 区的 80% , C区平均风 速仅是 A 区的 70% 。而 B、C 区分别是断裂 煤壁、放 落煤炭 及采 空区遗 煤瓦 斯涌出 之地点, 这样就形成了低风速与高瓦斯量 对应区域, 很 易形成局部瓦斯深度超限。顶板较稳定或 易冒落直接 顶板厚度较薄 的综放 工作 面初采 时, 采空 区上 部有可 能留有巨大未冒落空穴, 上部顶板突然断 落时, 空穴中 留有的瓦斯将 在很短 的时 间内挤 入工作 面及 回风巷, 引发瓦斯爆炸事故。如图 2所示。
4 结束语
尽管综采放顶煤工作面开采技术在我 国已取得了 长足发展, 但制 约其发 展的 因素还 很多, 如: 回收 率和 含矸率的矛盾; 高产量 和高 瓦斯、高 煤尘 的矛盾; 设备 和生产系统 能力 ( 尤 其老 矿 ) 不配 套、管理 水平 低等, 都妨碍工作面 生产能 力的 提高, 因 此必须 努力 突破这 些技术难关, 使 综采放 顶煤 工作面 向高 产、高效 率、高 效益、高安全的方向发展。
埋深
(m) 130 147 153 202
w ( m3 / t)2. 10 2来自 15 2. 16 2. 29
由历年 回采工 作面瓦斯 含量数 据回归分 析可知, 瓦斯涌出量随 着埋深 增加成 正相 关关系, 瓦斯含 量梯 度为 0. 0027m3 / ( t m ) , 回归 标 高 取 正数, 如 图 1 所 示。
14 8
2011年第 2期
的方法。以兴安 煤矿综 一为例, 巷道 布置采 用三 进一 回, 对排除上隅 角瓦斯, 缓解支 架上 方瓦斯 积聚, 分流 由采空区突然涌入工作面的瓦斯都有 十分有效的。采 用远煤壁打眼爆破 松动法, 超 前工 作面 30~ 40m 预爆 破, 对顶煤起到预裂和破碎作用, 又一次把 瓦斯缓慢释 放出来。同时采用局扇抽排尾上上隅 角瓦斯。经测工 作面在放煤时瓦斯浓度保持在 0. 6% 以下。
图 1 埋藏深度与瓦斯赋存含量关系示意图
2. 2 预测未采区域瓦斯涌出量 表 2 预测瓦斯涌出量与底板标高关系
底板标高 ( m )
50 100 150 200 250
瓦斯涌出量预测 ( m3 / t) 0. 0412 0. 0862 0. 1312 0. 1762 0. 2212
根据各 区块所得 线性回 归方程, 得到各区 未知区 域预测瓦斯涌出量值。井田内瓦斯涌出量 与煤层埋深
图 2 综放采场瓦斯涌出在空间分布
综放采场瓦 斯涌 出在空 间分 布理 论和 实践 都表 明, 综放采场瓦斯涌出在时间和空间上都 是不均衡的。 即在放煤及移架时瓦斯涌出量较其它生产 工序大幅度 增加, 因为随着顶煤的放出, 煤体破碎范围 及由此所释 放的瓦斯量均 会增大。 根据兴 安矿 18 层工 作面 的实 测结果, 放煤和移架时, 采场的瓦斯涌出一 般较其它工 序大 2~ 5倍。预先 抽放 瓦斯仍 然是治 理瓦 斯最 有效
2011年第 2期
147
放顶煤开采存在的问题
宋宝富
( 黑龙江龙煤股份有限公司鹤岗分公司职工大学, 黑龙江 鹤岗 154100 )
摘 要 该文分析了综采放顶煤开采存在的采出率不高、含矸率增加、绝对瓦斯涌出量增加、空气中的粉尘浓度增加等问题。并提出一些解决 方法。 关键词 综放开采 采出率 瓦斯涌出量 粉尘 防治措施 中图分类号 TD 823. 4+ 9 文献标识码 A
综合机械化放顶煤开采是厚及特厚煤 层的采煤方 法, 目前在我国 应用 日益广 泛。放顶 煤开采 成倍 地提 高了工作面的 产量, 但 也给工 作面 增加了 一些新 的问 题, 如采出率不高, 含矸率增加, 绝对瓦斯 涌出量增加, 空气中的粉尘浓度增加等。
1 综放开采的采出率不高及含矸率增加
综放工作面的 煤炭 损失大 体可 分成三 部分: 放煤 工艺造成的损 失约占 工作面 损失 的一半 或稍 多; 设备 条件限制 (工作 面两端 不放 煤 ) 引起 的损 失占 1 /4; 工 作面设计参数受 限或 不合理 引起 的损 失占 1 /4左右。 提高工作面采出率应从三方面问题着 手, 即: 加强放煤 理论研究和改善放煤工艺方法, 以降低放 煤工艺损失; 改善工作面设备及配套方案, 减少工作面 两端损失; 完 善工作面设计, 减少 设计参 数不合 理引 起的 损失。例 如: 鹤岗兴安煤矿为了提高采区采出率, 巷 道布置采用 三进一回 (如图 1)。 两条 工艺巷 沿顶 板掘 进, 采 用远 煤壁打眼爆破松动 法, 超前工 作面 煤壁 30~ 40m 预爆 破, 对顶煤起到预裂和破碎作用, 待开采时 又能利用采 动引起的超前 支撑 压力二 次破 碎顶煤。实 践表 明, 顶 煤回收率可达 80% 以上, 含矸率明显下降。
[ 1] 杨起, 韩德馨. 中国 煤田地 质学 ( 上下 册 ) . 北 京: 煤 炭工 业出版 社, 1980. [ 2] 矿井瓦斯等级鉴定规范 AQ 1025- 2006, 国 家安全生 产监督管 理总局, 2006. [ 3] 山东省滕县煤田 (南部 )郭庄煤矿生产 矿井地质报 告 , 山东省 煤田地质局第一勘探队, 2008.
一分层时, 下部 未采动 煤中及 邻近 层中的 瓦斯 从采空 区大量涌入正开采的第一分层工作面 回风流中。放顶 煤开采实现了 煤层全 厚一 次采出, 本层煤 中瓦 斯释放 均匀, 相对 瓦斯 涌 出量 比 第一 分 层开 采 时明 显 减少。 但综放工作面的产量 一般是 明显高 于 ( 往往是 1倍至 数倍 )分层开采, 回风 流中 瓦斯含 量在 相同的 条件下, 其采场瓦斯涌 出量比 普通 综采大 幅度增 长, 综 放开采 时液压支架后 方及上 方没 有风流 运动, 并 存有 大量有 良好释放瓦斯条件的松散煤。释放出的瓦 斯一部分停 留在支架上方 (包 括放煤口 ), 一部分 逐渐积聚 在工作 面上隅角, 给发生瓦 斯事故 留下隐患。 例如兴安 矿 18 层三区三段综 放工作 面, 工作 面及 其回风 道瓦 斯浓度 经常超过 1% , 在顶煤大面积垮落时, 最大达 5% 。
有良好的正相关关系, 随着煤层埋深的增 加, 瓦斯涌出 量增大。预测关系见表 2。
3 结论
郭庄煤矿矿井 瓦斯 主要来 源于 煤层, 且 随埋 深增 加含量略 微增大。 煤层 赋存 于 瓦斯 风氧 化带 ( CO2 N2 带 )之中, 瓦斯含量很低, 涌出 形式正常。 煤矿井田 范围内断层、褶 曲等构 造带以 及炮 眼内瓦 斯浓 度也较 低, 无涌出异常 情况 发生。通过 实践 证明采 用线 性回 归法对瓦斯含 量进行 预测, 可 以满 足矿井 安全 生产的 要求, 值得矿井推广使用。 参考文献: