專題-關(guān)于綜采放頂煤技術(shù)幾個(gè)問題的看法

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專題論文關(guān)于綜采放頂煤技術(shù)幾個(gè)問題的看法摘要：綜合機(jī)械放頂煤技術(shù)在開采過程中顯現(xiàn)出了許多弊端，其中綜放采煤方法能否繼續(xù)生存下去的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)因素就是煤炭采出率太低的問題，其他還有井下水的防治和煤層自燃問題的治理。這些也都是我們亟待解決的問題。關(guān)鍵詞：綜合機(jī)械化放頂煤 采出率 礦井水防治 工作面防火正文：綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法時(shí)在前些年發(fā)展起來的，隨著其應(yīng)用的推廣和采煤方法的不斷發(fā)展，這種方法逐漸顯現(xiàn)出了一些問題。但不能因?yàn)檫@個(gè)就對(duì)它進(jìn)行全盤否定，只有在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中我們才得以不斷發(fā)展進(jìn)步。綜放開采能得以推廣發(fā)展，必然有其優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）高產(chǎn)高效：由于放頂煤開采已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采放平行作業(yè)，一個(gè)工作面的生產(chǎn)相當(dāng)于兩個(gè)工作面的生產(chǎn)，單產(chǎn)和效率比分層開采均能提高；（2）巷道掘進(jìn)率低：據(jù)統(tǒng)計(jì)比分層綜采巷道掘進(jìn)率要低50％～60％，特厚煤層開采，巷道萬噸掘進(jìn)率降低更明顯；巷道維護(hù)條件有所改善?？梢悦黠@地緩和礦井采掘關(guān)系；（3）單位進(jìn)度采煤能力加大，工作面搬家次數(shù)少：一百萬噸的搬家次數(shù)較分層開采可減少一半以上；（4）減少工作面?zhèn)€數(shù)：百萬噸礦井直接實(shí)現(xiàn)一礦一面，可以大量節(jié)省全礦勞動(dòng)力投入，大幅度提高礦井和全員工效；（5）占放頂煤工作面煤量一半以上的頂煤基本是利用地壓破煤，依靠自重放煤的，所以綜采放頂煤采煤法是一種動(dòng)力消耗最小的綜合機(jī)械化采煤法；（6）與一般的綜采相比，綜采放頂煤采煤成本明顯降低；（7）綜采放頂煤開采的過程中，由于其頂煤是利用地壓破碎，依靠自重有控制的放煤，快煤量與機(jī)采割煤相比有所增加，對(duì)于有些煤種經(jīng)濟(jì)效益是比較明顯的；但是在生產(chǎn)過程中，尤其事在近幾年，由于煤礦事故頻發(fā)，而綜放技術(shù)本身在對(duì)水、火的防止和回收率方面就存在著難度，所以對(duì)煤礦企業(yè)是否能采用放頂煤技術(shù)進(jìn)行開采是頗有爭(zhēng)議的一件事情。下面我就對(duì)綜放技術(shù)在對(duì)水、火的防治和回收率的提高方面談?wù)勎业目捶?。一?關(guān)于提高綜放工作面頂煤回采率的問題綜放采煤方法能否繼續(xù)生存下去的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要素就是煤炭采出率的高低，綜放工作面的頂煤損失按照所使用的放頂煤支架和采煤工藝的不同，主要有工藝損失、初采損失、末采損失和端頭損失。工藝損失是綜放工作面煤炭損失的主要構(gòu)成要素，約占總損失的 67％。對(duì)減少綜放工藝損失的方法，現(xiàn)在的研究主要集中在通過對(duì)頂煤頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律、頂煤冒放性規(guī)律和放煤工藝研究來確定合理的放煤步距、合理的采放高度比和合理的放煤工藝，減少綜放工作面的回采工藝損失。在放頂煤工作面，由于頂煤的回收和矸石的跨落幾乎是在同一時(shí)間和同一地點(diǎn)自然完成的，因此混矸和丟煤是不可避免的。最大限度的放出煤炭并使其含矸率最低是放煤的最終目標(biāo)。綜放開采頂煤的放落是一個(gè)非常復(fù)雜的力學(xué)過程，頂煤放出率和含矸率的高低受很多因素的制約，例如除了架型、放煤參數(shù)、放煤工藝等外部可控因素，還有直接頂和頂煤的力學(xué)性質(zhì)等內(nèi)在因素，同時(shí)，他還受上覆巖層運(yùn)動(dòng)的影響。其具體做法如下：1）端頭放煤綜放工作面兩端不能放煤，這不但造成大量煤炭資源損失，而且也給綜放工作面防滅火帶來困難，針對(duì)這一問題，主要的解決方法是在端口使用相匹配的支架。使頂煤可以順利回收。2）頂煤冒放法綜放工作面頂煤的破碎在利用礦山壓力和支架的反復(fù)支撐作用來實(shí)現(xiàn)時(shí)，從初采到頂煤初次跨落是造成煤炭損失，為了減少這部分煤炭損失，綜放工作面應(yīng)采取減小頂煤和直接頂初次跨落步距，所以應(yīng)該選擇合理的放煤步距。以使破碎完全，順利回收。放煤步距過大，頂板方向的矸石先于采空區(qū)后的煤炭涌出；放煤步距過小，則采空區(qū)方向的稈石先于部分頂煤到達(dá)放煤口，這樣都將造成脊背損失，降低回采率。放頂煤應(yīng)與采煤機(jī)割煤、移架平行作業(yè)。開采實(shí)踐證明，兩采一放的放煤步距有利提高回采率，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。對(duì)于節(jié)理裂隙不發(fā)育，頂煤冒放性較差的煤層，需要對(duì)頂煤進(jìn)行弱化處理。為改善頂煤的冒放性，提高回采率，采取在工作面支架頂梁爆破天窗打眼爆破松動(dòng)頂煤的方法；對(duì)于高瓦斯礦井，最好使用水力致隙法使頂煤進(jìn)一步破碎。 選擇合理的放煤工序：采用多輪放煤，均勻放頂，保證煤巖的均勻下沉；嚴(yán)格按照間隔順序放煤，工作面設(shè)兩個(gè)放煤口，均勻由下向上順序放煤， 堅(jiān)持多輪、順序、問隔、均勻放煤，大塊破碎、見矸關(guān)門的原則，可大大減少了原煤的含砰率，提高了回采率。 采用打深孔炮眼爆破松動(dòng)頂煤、三角煤技術(shù)，有效地提高了頂煤及三角煤的回收率，緩解了由于丟棄三角煤造成采空區(qū)浮煤自燃發(fā)火間覬 實(shí)施松動(dòng)爆破后，不但提高了頂煤的可放性和回采率，而且減小了頂板來壓劇烈程度，使工作面在正?；夭蛇^程中周期來壓時(shí)間短，壓力小，有利于工作面的生產(chǎn)管理，也解決了采空區(qū)懸頂問題，工作面來壓趨于穩(wěn)定，頂煤采出率有了一定的提高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。二、關(guān)于綜放工作面水災(zāi)害的防治技術(shù)的問題疏水降壓法：由于導(dǎo)致礦區(qū)突水事故的主要是頂?shù)装宄袎核蚶峡諈^(qū)積水，降低水壓是降低突水事故的有效途徑。疏水降壓是依靠控放工程完成的，控放工程分為三種形式，專門疏水巷道控放型、井下鉆孔控放型、煤層底板突水點(diǎn)控放型，具體措施應(yīng)根據(jù)采區(qū)的具體情況選用。煤層底板注漿改造：煤層底板注漿改造技術(shù)是治理承壓水含水層突水的一項(xiàng)有利措施，七技術(shù)核心部分是在回采工作面的下順槽向工作面的下部承壓含水層施工大量的密集注漿鉆孔，用高壓注漿泵向高壓含水層中注入水泥粘土混合漿液，讓混合漿液充填承壓含水層和煤層底板隔水層中的裂隙。首先，含水層中承壓水被趕出含水層，其次由于高壓注入水泥粘土混合漿液，其粘度比水大的多，其流動(dòng)阻力也比大的多，當(dāng)其凝結(jié)成不可流動(dòng)的固體和半固體，將原來的含水層和導(dǎo)水的隔水層變成徹底的隔水層，切斷了突水災(zāi)害的源頭。對(duì)于老空水害得防治應(yīng)尤其注意，在煤炭開采過程中由于才面巷道起伏不平,隨著工作面得推進(jìn),頂板水或人工注水聚集到低洼處,給下方采掘工作面造成威脅,特別是在沿空掘巷,煤壁注水,放頂煤開采和采空區(qū)注水防煤層自燃得礦井,由于這些措施給老空積水提供了水源,容易造成老空水聚集,采掘工作面手老空水威脅更為突出,.對(duì)于這些問題得處理最好得辦法是防患于未然。具體的措施有：（1）嚴(yán)格控制井田邊界，不要超層越界開采，更不能破壞防水煤柱開采，同時(shí)加大煤礦水害防治的監(jiān)管監(jiān)察工作。（2）重視礦井防治水技術(shù)和手段的應(yīng)用，盡量選擇適合本礦區(qū)地質(zhì)條件的防水技術(shù)方法和手段。并在實(shí)踐中不斷摸索。尋求最優(yōu)的防水方案。（3）對(duì)于老空區(qū)的探放要有嚴(yán)格的技術(shù)措施，對(duì)于老空水，放與不放、以及何時(shí)探放本身就是一件非常重要的事情，要以謹(jǐn)慎嚴(yán)格的態(tài)度對(duì)待。做到有的放矢。（4）在采區(qū)工作面布置時(shí)應(yīng)盡量按順序自下而上進(jìn)行回采，從而減少探訪水的工程量，提高回采效率和生產(chǎn)安全性。三、關(guān)于綜采工作面防火的問題在綜采工作面如果煤層屬于易自燃煤層，由于受采動(dòng)影響媒體比較破碎，具備充足的漏風(fēng)通路。在綜放開采時(shí)，由于采空區(qū)頂板冒落高度大，采空區(qū)在短時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)充滿壓實(shí)，造成采空區(qū)漏風(fēng)通路多，并且露風(fēng)量較大，采空區(qū)遺煤較多且成破碎狀態(tài)堆積，未自燃發(fā)火提供了物質(zhì)條件。所以在工作面一定注意防滅火。具體的做法有：（1）提高回收率，特別是頂煤放出率，在減少煤炭資源損失的同時(shí)，也減少了綜放工作面采空區(qū)的遺煤量，從而降低了自燃火災(zāi)發(fā)生的可能性；（2）一次采全厚，對(duì)于易自燃煤層，若采用分層開采，當(dāng)進(jìn)行下分層開采時(shí)，上分層采空區(qū)的漏風(fēng)源較多，極易發(fā)生煤層自燃火災(zāi)，所以對(duì)于易自燃煤層要盡量一次采全厚；（3）在開切眼安裝時(shí)，要對(duì)開切眼煤壁進(jìn)行處理，例如噴射水泥沙漿封閉，對(duì)較大的裂隙區(qū)還要注黃泥，同時(shí)降低風(fēng)速，以減少漏風(fēng)，減弱氧化強(qiáng)度。（4）對(duì)于兩巷煤體，由于受頂板壓力的破壞會(huì)產(chǎn)生大量裂隙，形成漏風(fēng)條件，開始氧化，當(dāng)孔隙體積足夠時(shí)就形成蓄熱條件，使裂隙內(nèi)的煤由氧化、自熱進(jìn)入自燃。實(shí)踐證明，巷道煤體自燃預(yù)礦壓和支護(hù)的關(guān)系非常密切，礦壓越大，巷道越難支護(hù)，產(chǎn)生的裂隙也越多，煤體也就越容易自燃。礦壓大，來壓頻繁產(chǎn)生的裂隙也必然多，自然發(fā)火也就越頻繁。具體的防護(hù)措施就是加強(qiáng)支護(hù)，降低煤體的裂隙率。再有就是向松散破碎的煤體注入凝膠，實(shí)行密實(shí)加固。（5）合理確定工作面的推進(jìn)速度。根據(jù)實(shí)際觀測(cè)，可能自燃帶的位置一般距離工作面 30～40m，因此，當(dāng)工作面推進(jìn)速度大于 40m 時(shí)，可能自燃帶浮煤氧化時(shí)間短，未達(dá)到自然發(fā)火條件，就進(jìn)入窒息帶。這種方法可有效防止采空區(qū)自然發(fā)火。總之，綜采放頂煤技術(shù)，有其適用的范圍，雖然現(xiàn)在范圍較小，但我相信隨著其問題的不斷解決，這個(gè)范圍是會(huì)不斷擴(kuò)大的。