大湖煤矿Ⅲ煤层综合机械化开采研究(1).pdf

致 谢 致 谢 本文是在尊敬的导师孔祥义教授的悉心指导和亲切关怀下完成的。从论文选 题、研究思路、研究方法的确定到论文的研究和写作，都凝聚了导师的大量心血。 两年半的学习和研究期间，导师严谨的作风、广博的知识、敏捷的思维和谦虚的品 格以及始终如一的敬业精神使学生受益匪浅，令人肃然起敬，而且必将对学生今后 的做人、做事产生深远的影响。值此论文完成之际，谨向导师孔祥义教授致以深深 的敬意和衷心的感谢 读研期间，研究生院和采矿工程系的有关领导和老师给予了本人无微不至的关 怀和指导，在此向他们表示衷心的感谢 读研期间，师兄弟们给予了本人多方面的关心和帮助，在此向他们表示衷心的 感谢 感谢家人对自己研究生学习所给予的理解、支持和默默奉献 最后，感谢各位专家、教授在百忙中评审论文，并期待得到更多的指导和启迪。 - I - 摘 要 摘 要 本文全面介绍了综合机械化开采的国内外现状，结合大湖煤矿Ⅲ煤层的赋存特 点，通过理论研究，从煤层开采深度、煤层厚度、煤层结构、夹矸层数和厚度、煤 层顶板岩性及其厚度、裂隙发育程度等方面深入分析其冒放性，并从技术、经济等 方面综合对综放技术在大湖煤矿实施的可行性加以论证，最终确定综采放顶煤开采 工艺在该矿井是技术上可行、经济上合理的采煤方法这一结论，同时对工作面设备 选型进行研究，选定适合工作面的液压支架类型，并通过矿压观测对支架在工作面 的使用情况进行分析研究，确定支架的适用性。 关键词综合机械化开采；开采方式；冒放性；设备选型；矿压观测 - II - Abstract Abstract This paper has introduced the present at home and abroad of fully-mechanized mining. Combining with the occurrence characteristics in coal seamⅢ of Dahu coal and through theoretical study, the caving ability of this coal seam is analyzed deeply from the depth of coal mining, thickness of coal seam, coal structure, parting layer number and the thickness, thickness and lithology of coal seam roof, development degree of cracks and other aspects. The feasibility of implementing the coal caving mining technology in Dahu coal is demonstrated from the technical and economic aspects. The analysis result shows that using this technology in the mine is feasible in technical and reasonable in economic. At the same time, the equipment selection on the working face is studied and the hydraulic support type fitting the working face is selected. Through pressure observation, the use situation of the plank is analyzed and studied, and the applicability of the plank is determined. Key WordsFully-mechanized mining；Recovery ；Caving property； Equipment selection；Pressure observation - III - 目 录 目 录 摘 要 ...........................................................................................................I Abstract.............................................................................................................II 1 绪论 ............................................................................................................ 1 1.1 问题的提出 ....................................................................................... 1 1.2 国内外综合机械化开采现状............................................................. 1 1.3 论文研究的主要内容及技术路线 ..................................................... 6 2 厚煤层综合机械化采煤方法....................................................................... 8 2.1 厚煤层综合机械化采煤方法的分类.................................................. 8 2.1.1 厚煤层大采高一次采全厚综合机械化采煤法 .............................. 8 2.1.2 厚煤层综合机械化放顶煤采煤法................................................. 9 2.1.3 厚煤层分层综合机械化采煤法 ...................................................13 2.2 综放开采顶煤冒放性理论................................................................15 2.3 工作面矿山压力显现的基本特征 ....................................................16 2.3.1 厚煤层分层开采的矿压显现特点................................................16 2.3.2 大采高整层开采的矿压显现特点................................................18 2.3.3 综放工作面的矿压显现特点 .......................................................19 3 大湖煤矿Ⅲ煤层开采方法的研究 ..............................................................22 3.1 井田概况和地质特征 .......................................................................22 3.1.1 井田概况 .....................................................................................22 3.1.2 地质特征 .....................................................................................23 3.1.3 煤层特征 .....................................................................................24 3.2 采煤方法选择的原则 .......................................................................26 3.3 大湖煤矿Ⅲ煤层采煤方法的研究 ....................................................26 3.3.1 分层综合机械化采煤法...............................................................26 3.3.2 综合机械化放顶煤采煤法...........................................................27 3.3.3 综放开采与分层综采经济效益分析 ............................................29 - IV - 3.4 大湖煤矿Ⅲ煤层顶煤冒放性分析研究.............................................33 3.4.1 煤层赋存地质特征对顶煤冒放性的影响规律 .............................33 3.4.2 根据煤层地质赋存特征的顶煤冒放性分类.................................35 3.4.3 大湖煤矿Ⅲ煤层顶煤冒放性的研究 ............................................38 3.5 大湖煤矿Ⅲ煤综放开采主要开采工艺参数选择 ..............................41 3.5.1 综放开采工艺参数选择原则 .......................................................41 3.5.2 大湖煤矿Ⅲ煤层综放开采工艺参数最佳值范围确定..................41 4 大湖煤矿Ⅲ煤层综采放顶煤工作面设备选型............................................44 4.1 煤岩物理力学性质指标测定............................................................44 4.2 综放工作面煤层底板比压测定 ........................................................46 4.2.1 底板分类 .....................................................................................46 4.2.2 液压支架所适用的底板分类 .......................................................46 4.2.3 大湖煤矿工作面底板比压测定 ...................................................47 4.3 综放工作面液压支架选型................................................................51 4.3.1 Ⅲ煤层直接顶类别的确定...........................................................52 4.3.2 Ⅲ煤层老顶级别的确定...............................................................53 4.3.3 放顶煤液压支架的分类...............................................................54 4.3.4 放顶煤液压支架类型的适用条件................................................54 4.4 综放工作面液压支架主要参数确定.................................................55 4.4.1 液压支架工作阻力的确定...........................................................55 4.4.2 液压支架初撑力的确定...............................................................55 4.4.3 液压支架的高度计算 ..................................................................56 4.4.4 移架力和推溜力的确定...............................................................56 4.5 综放工作面液压支架选择原则 ........................................................57 4.6 综放工作面液压支架的确定............................................................57 5 大湖煤矿Ⅲ煤层 130160 综放工作面矿压观测..........................................59 5.1 工作面矿压观测的目的、意义 ........................................................59 5.2 大湖煤矿 130160 综放工作面概括 ..................................................59 - V - 5.3 矿压观测内容及方法 .......................................................................60 5.4 矿压实测数据分析...........................................................................61 5.4.1 顶板周期来压分析 ......................................................................61 5.4.2 支架工作阻力频率分布...............................................................64 5.4.3 支架初撑力分析..........................................................................66 5.5 综放工作面矿压观测结论................................................................69 6 结论与建议 ................................................................................................70 参 考 文 献....................................................................................................71 作 者 简 历....................................................................................................73 学位论文数据集 ..............................................................................................75 - 1 - 1 绪论 1 绪论 1.1 问题的提出 综合机械化采煤是煤矿开采现代化的重要标志，近二十多年来，国内外综合 机械化开采发展迅速，对中厚煤层和厚煤层的综采已经到技术比较成熟阶段，特 别是放顶煤开采技术。 20 世纪我国采煤工程在技术上的重大突破，主要是综合机械化采煤技术和 综放开采方法。以这两项技术为内涵的“采煤工程”被评为“20 世纪我国重大 工程技术成就”之一。 大湖煤矿隶属于吉林省通化矿业有限责任公司， 矿井做落于临江市临城乡大 湖村境内，原矿井因煤质较差、采出率较低，经济效益很难提升等原因关闭。近 年来随着煤炭行业的好转，由吉林省电力有限公司投资进行了矿井重组。该矿井 煤层赋存条件相对稳定，矿井属于高瓦斯矿井，水文地质条件属简单型。原采煤 方法为巷柱式开采，生产能力为 11 万吨/年，巷柱式采法巷道掘进率高，回采率 低、通风条件不好，劳动条件差，机械化程度、产量和效率较低。为了改善劳动 条件，提高回采率，扩大矿井产量，获得更大的经济效益。现要对开采方法进行 改造，改为综合机械化开采，使其的生产能力达到 90 万吨/年。 1.2 国内外综合机械化开采现状 近十余年来，世界煤炭生产发生了区域性变化，自 1991 年我国煤炭总产量 首次超过美国，成为世界第一大煤炭生产国，并从此一直保持原煤产量第一的位 置。原苏联传统上占据第三的位置，随着它的解体，乌克兰和哈萨克斯坦的煤炭 产量现在是分别计算。根据 2000 年产量统计，在世界 12 个主要产煤国中，我国 位于第一位，美国位于第二位，一次顺序为澳大利亚、印度、俄罗斯、德国、南 非、波兰、加拿大、哈萨克斯坦、乌克兰和英国[1]。 美国和澳大利亚有世界上最好的开采条件， 其煤炭工业按世界标准来说仍然 比较年轻，开采深度大约 300m 以内；煤层属于中厚煤层，其中美国平均煤层厚 度为 2.2m 左右，澳大利亚为 2.8m 左右；采煤方法有房柱式开采和长壁开采， - 2 - 且以长壁开采为主。 据调查统计， 美国 69 个长壁工作面， 平均年产量为 2.502Mt/ 面；澳大利亚 30 个长壁工作面，平均年产量为 1.558Mt/面，其中长壁工作面最 高年产量达到 420 万 t，生产效率达到 10100t/（人a），显而易见，美国和澳大 利亚的长壁工作面开采技术在世界范围内仍处于领先地位，除适宜的地质条件 外，他们主要依靠先进的装备技术，表现在以下几个方面 1 双滚筒采煤机。以电牵引取代液压牵引，向多电动机、大功率、机电 一体化方向发展，既提高了截割牵引速度和截深，大幅度提高产量，又增强了运 行可靠性，且操作简单安全，维修方便。因而电牵引采煤机已被先进产煤国家大 量选用。 2 液压支架改手动操作为电液控制系统，大大加快了工作面推进速度， 并向掩护式、支护强度高、工作阻力大、中心距宽、稳定性好和整机重量轻、使 用寿命长等方向发展。由于掩护式液压支架对煤层顶板适应性较强，防止矸石进 入工作面的密封性能好， 世界上先进采煤国家已普遍使用掩护式液压支架。 目前， 美国和德国主要采用两柱掩护式液压支架， 英国和澳大利亚则较多选用四柱掩护 式液压支架，为了满足中厚煤层一次采全高的需要，支架的支护高度、支护强度 和工作阻力不断加大，支撑高度已增加到 4～5m，支护强度一般为 0.80～ 0.95MPa， 最大已达 1.1Mpa； 工作阻力一般为 6000～8000kN， 最高已达 10000kN。 目前，液压支架的主要特点是采用了电液控制系统，实现了液压支架双向邻 架自动顺序控制和成组顺序控制，并能够按照采煤机运行位置和方向，实现全工 作面液压支架的自动控制，从而大大提高了移架速度，通常一般移架速度为 6～ 8s/架，最快的移架速度已达到 3s/架以下，如美国 20 英里矿。 3 工作面可弯曲刮板输送机采用交叉侧卸式机头，配备大功率双速电动 机，大大提高了运煤转载效率，并向大运量、软起动、高强度、重型化、坚固耐 用方向发展、 工作面刮板输送机采用交叉侧卸式机头的优点， 主要是转载效率高， 卸煤高度低，节省运输功率。目前刮板输送机的运输能力同端卸式相比有较大幅 度提高，一般为 2000～3000t/h。 同刮板输送机配套的转载机和破碎机也正向大运量、大功率、重型化、高强 度方向发展，为便于自动推移，运输能力比刮板输送机大 10～20，装机功率 一般为 200～300kW，最大的已达到 375kW。而转载机的长度，却趋向于缩短， - 3 - 已从传统的 45m 缩短到当前的 25～28m，转载机头和可伸缩胶带运输机能整体 自动推移，较少了非生产时间。 4 工作面运输巷的煤流运输，普遍选用长距离、大运量、大功率的可伸 缩带式运输机， 以保证大煤流的运输畅通、 可伸缩带式输送机正向单点多电动机、 软起动和监测监控保护系统齐全，自动化程度高的方向发展。可伸缩带式输送机 的铺设长度逐步增大到 2000～3000m，最长的已超过 5000m；运输能力一般为 2000～3000t/h， 最大已超过 5000t/h； 胶带宽度一般为 1.2～1.4m， 最宽已达 2.1m； 带速一般为 3.5～4m/s，最高接近 5m/s。 5 工作面电气设备采用了高压电、大容量的干式变压器和组合式自动调 节控制开关。主要电动机的供电电压等级已由 1140V 上升到 3.3kV 或 4.16kV， 有的甚至达到 5kV。 6 掘进机械的发展趋势。随着新一代高产高效综采设备的发展，综采工 作面的推进速度不断加快。为了保证综采工作面的正常接替，对工作面运输巷和 回风巷的快速掘进提出了较高要求， 日产万吨的综采工作面一般要求掘进速度为 30～50m/d 左右，日产 2 万 t 则要求掘进速度为 60～100m/d，这样的速度除对部 分断面掘进机加以改进，增加装机功率（截割头电动机由 100kW 增至 200kW）， 提高掘进速度外，还开发了新的掘锚联合机组。高产高效工作面由于产量大、通 风量大，运输巷和回风巷势必采取双巷制或三巷制，这就为应用连续采煤机提供 了条件，所以先进的产煤国家中，多数矿井都应用连续采煤机进行运输巷和回风 巷的掘进。 综上所述，掘进机械发展新趋势如下 a. 开掘半煤岩或全岩巷道，则应选用大功率部分断面掘进机。 b. 开掘长距离单头巷道则宜使用使用掘锚联合机组。 c. 双巷或三巷制的工作面运输巷和回风巷的掘进， 则以应用连续采煤机为 好。 总之，在煤巷的快速掘进中，已展现出掘锚联合机组和连续采煤机取代部分 断面掘进机的趋势。 - 4 - 新一代高产高效综采设备已发展到日益成熟阶段， 世界上先进采煤国家以美 国、澳大利亚为代表，已广泛使用新一代高产高效综采设备，基本实现了采煤工 作面半自动化，正向全自动化方向发展。 从 1975 年以来，高产高效综采工作面从无到有，从小到大发生了巨大变化。 若以 1975 年南非西格马矿创日产 11000t 记录作为萌芽，则 1986 年美国木梯基 矿创年平均日产 10800t 的记录，则是高产高效综采工作面形成阶段。此后，高 产高效综采工作面生产水平飞速提高，到 1997 年仅 10 年多一点的时间，工作面 月平均日产就接近 4 万 t。高产高效工作面生产水平（产量和工效）大体上每 5 年翻一番。随着产量和工效的提高，吨煤成本大幅度下降，澳大利亚和美国高产 高效工作面吨煤成本一般降低 11.4～19.8，个别矿井甚至降低 27.2。经济 效益好、市场竞争能力强，矿井安全生产状况也得到明显改善，其中美国和澳大 利亚高产高效矿井百万吨死亡率均接近于零。 世界上其他产煤国家如英国、 德国、 俄罗斯和波兰等国的高产高效矿井建设， 主要是对老矿井进行技术改造，改革生产系统，更新部分综采设备，从而提高了 矿井产量和工效，改善了安全生产条件，降低了生产成本。 随着我国社会注意市场经济的发展， 作为国民经济基础的煤炭工业和其他产 业一样要参与市场竞争。为了提高质量，降低成本，增强参与市场竞争的能力， 传统的劳动密集型的煤炭工业正在发生巨大的变化。 煤炭工业的根本出路在于机 械化、自动化，实行集约化、集中化生产的方式，已经成为煤炭工业企业追求和 探索的方向和目标。而煤炭生产的核心是采掘工作面，实现采掘工作面设备的机 械化、自动化，是煤炭工业发展的必由之路。 我国的高产高效矿井建设， 是在发展综合机械化采煤技术的基础上发展起来 的。1970 年我国第一套综采设备在大同煤峪口矿试验成功以来，就开始了综采 技术的探索、研制和试验工作。1974～1979 年，我国成套引进 43 套综采设备， 进入了对国外先进综采技术进行消化和吸收阶段。 在熟悉掌握引进综采设备的性 能后，开滦唐山矿综采队于 1975 年创造了月产 125393t 的好成绩，1979～1987 年我国先后引进了 100 多套综采设备，并和先进产煤国家进行了广泛技术文流， 加速了我国综采生产的发展。1981 年大同同家梁矿和永定庄矿同时出现了年产 百万吨的综采队，原煤炭部及时组织开展了争创百万吨队活动，到 1987 年全国 - 5 - 就有 19 个综采队实现年产百万吨。国有重点煤矿综合机械化程度 1979 年为 6.36，到 1987 年上升为 29.06。这期间我国已积累了丰富的综采经验，使 综 采逐步进入成熟阶段。此后百万吨综采队不断涌现，到 1990 年，百万吨队达到 46 个，1991 年和 1992 百万吨综采队分别为 47 个及 48 个，处于稳定状态，国 有重点煤矿综采机械化程度已增至 41.07，在籍综采工作面 297 个，平均单产 50412t/月。在争创百万吨综采队基础上，有条件的矿井开始向高产高效发展， 潞安矿务局在 1992 年和 1993 年各有两个综采队年产突破 200 万 t。晋城古书院 矿综采一队引进部分关进综采设备， 开创了我国第一个分层开采的高产高效综采 试验工作面，并取得日产 12719t 的好成绩。1994 年原煤炭工业部颁发了建设 高产高效矿（井）暂行管理办法，明确指出，煤矿都要把实现高产高效矿井作 为企业的奋斗目标， 于是以高产高效为目标争创百万吨队的活动进入了一个新的 高潮。1995 年就涌现了年产百万吨以上的综采队 65 个，其中年产 200 万 t 以上 的综采队 9 个，年产 300 万 t 以上的综采队 2 个。1996 年年产百万吨以上的综 采队增至 72 个，其中年产 200 万 t 以上综采队 11 个，年产 300 万 t 以上综采队 1 个，1997 年年产百万吨以上的综采队达到 76 个，受市场经济，特别是亚洲金 融危机的冲击，1998 年全国 220 个综采队中，综采百万吨队稳定在 64 个，兖州 东滩矿综采队年产量达到 501.068 万 t，进入世界先进水平行列。 我国高产高效矿井建设模式基本上有以下三种 1 采用国内研制的全套国产大功率新型综采设备装备的综采工作面，达 到日产 7000t 以上，年产 200 万 t 以上。铁法矿务局晓南矿，1995 年该矿综采工 作面最高日产 9206t， 最高工效 214.1t/工， 年产量 152 万 t， 工作面平均工效 137.6t/ 工。 2 引进部分关键总裁设备，如电牵引采煤机、重型刮板输送机、液压泵 站、3.3kV 变电站和供配电设备等，配以国产装有大流量阀组的液压支架和大运 量带式输送机装备的高产高效综采工作面，达到日产 7000～10000t 水平，年产 200～300 万 t。如兖州南屯矿、晋城古书院矿、大同燕子山矿、马脊梁矿和神华 祁连塔矿。 3 全套引进国外高产高效综采设备装备的综采工作面，达到平均日产 10000t 以上，年产 300 万 t 以上。目前，神华集团神府精煤公司大柳塔煤矿，该 - 6 - 矿于 1996 年 1 月 6 日建成投产，1996 年在外部运输能力不足，综采工作面基本 上处于一班生产情况下，仍然生产原煤 242 万 t，最高日产 21403t，综采工作面 最高班产 11869t，矿井年平均全员工效 12.62t/工，工作面年平均工效 102.98t/ 工，无重伤和死亡事故，轻伤只有 1 人次，实现了安全生产。该矿 1997 年 1～ 10 月共生产原煤 2268791t， 全员工效 14.32t/工， 工作面平均工效 107.51t/工， 2001 年，该矿 345 名员工，年产原煤 800 万 t。 1.3 论文研究的主要内容及技术路线 1 主要内容 本论文结合大湖煤矿Ⅲ煤层具体的赋存条件，运用理论分析，技术与经济对 比，室内试验，现场应用等方法，进行了大湖煤矿Ⅲ煤层的采煤方法选择，顶煤 冒放性分析评价，工作面设备选型，矿压监测分析等研究，最终形成了一套完整 的综放工作面生产体系。论文主要研究内容如下 a. Ⅲ煤层的采煤方法选择； b. Ⅲ煤层冒放性分析评价； c. 对Ⅲ煤层煤和煤岩物理力学性质指标及底板比压测定， 结合老顶级别和 直接顶类别，对工作面进行设备选型； d. 通过工作面矿压观测，研究工作面覆岩活动规律，分析支架适用性。 2 技术路线 - 7 - 现场调研、收集资料 煤岩物理力学性质指标测定 Ⅲ煤层采煤方法确定 综放开采 分层开采 顶煤冒放性研究 直接顶分类、老顶分级底板比压测定 综采工作面设备选型 综采工作面矿压观测 Ⅲ煤层综合机械化开采 - 8 - 2 厚煤层综合机械化采煤方法 2 厚煤层综合机械化采煤方法 2.1 厚煤层综合机械化采煤方法的分类 我国厚煤层储量和产量约占原煤总储量和总产量的 45％左右，目前主要采 用三种采煤方法。即厚煤层大采高一次采全厚综合机械化采煤法、分层综合机械 化采煤法和放顶煤综合机械化采煤法[2]。 2.1.1 厚煤层大采高一次采全厚综合机械化采煤法 我国从 1978 年起，从德国引进了 G320-20/17 型、G320-23/45 型等大采高 液压支架，以及相应的采煤、运输设备，与此同时开始研制和试验国产的大采高 液压支架和采煤机，大采高综采工艺先后在西山、邢台、开滦、阳泉、义马、铜 川等矿务局的一些煤矿成功地进行了工业试验。经过 20 多年的发展，大采高一 次采全厚综采工作作面所达到的主要技术经济指标， 明显优于一般的倾斜分层综 采工作面， 其中有代表性的有邢台东庞矿综采队， 1998 年在采高 4.2m 条件下． 年 产超过 200 万 t，直接工效达到 108.3t/工；神华煤业集团大塔矿综采队，工作面 采高 4.5m，1998 年年产达到 189 万 t，直接工效达到 109t/工；龙口梁家矿综采 队在 4m 大采高和“三软”煤层条件下，年产原煤 156 万 t，创我国“三软”煤 层开采的高产记录。对于厚度 3.5～4.5m 的缓斜厚煤层，大采高一次采全厚综采 技术基本成熟，降低巷道掘进率、缓和采掘关系、简化生产环节和保证安全生产 提供了条件，技术经济效益明显，所以大采高一次采全厚综采是一种有发展前途 的采煤法。 目前对于厚度 3.5～4.7m 的缓斜厚煤层一次采全厚的综采成套设备已经实 现了国产化,经过工业性试验及多年来生产实践的检验,证明国产设备的性能和 质量已达到国外同类产量 20 世纪 90 年代的水平； 经过各种地质条件的探索和实 践，采高为 3.5～4.5m 的大采高采煤法，在技术上已经成熟，今后可在适宜的地 质条件下推广应用。 但目前我国大采高一次采全厚采煤法还存在以下问题需要改 进 - 9 - 采煤工作面产量及经济效益并未随采高的增加按比例同步增长， 所以大采高 有一定的局限性。 工作面四周（开切巷、回采巷道附近）丢三角煤的问题尚未能有效解决，需 要改进开切巷及回采巷道布置、掘进及支护技术。 大采高液压支架的防倒防滑问题，横向和纵向稳定性，以及支架护帮、对端 面顶板的支护强度问题都需要改进，同时需要提高支架对“三软”条件下的适应 能力。 2.1.2 厚煤层综合机械化放顶煤采煤法 1 世界综采放顶煤开采现状 综合机械化放顶煤开采时 20 世纪 50 年代末由法国布朗基煤矿首先试验成 功，它以其巷道掘进率低、工作面生产能力大等优点，于 70 年代末，80 年代初 在世界近 10 个国家得到应用；而且，该项技术曾在法国中南部地区成为特厚煤 层开采的唯一方法，是匈牙利和南斯拉夫特厚煤层开采的主要方法。但是，进入 20 世纪 90 年代以后，该项技术在国外已日趋衰落，其中法国布朗基煤矿已经关 闭。目前仅有法国、南斯拉夫、俄罗斯等国家的极少数矿井仍在使用。放顶煤开 采技术在国外衰落的主要原因有以下几[3] 适合放顶煤开采的资源枯竭。 法国煤炭储量 127 亿 t， 厚煤层储量仅占 8.5， 经过 80 年的开采，包括以前的非机械化开采，适合放顶煤开采的厚煤层越来越 少。 欧洲煤炭开采成本过高，能源市场被天然气、核能挤占，煤矿被迫减产或关 闭。当前这些原世界主要产煤国已经成为主要煤炭进口国。 放顶煤开采在技术上存在不少弱点。资源采出率低、瓦斯聚集、煤炭自然发 火、支架稳定性差等许多问题都不易解决，而且采煤工作面产量指标不如分层综 采。 环境保护要求日趋严格。井下粉尘浓度标准美国规定为 2mg/m3，英国为 11mg/m3，德国为 20mg/m3，放顶煤开采粉尘浓度一般高达 1000～1500mg/m3， 采用煤层超前注水和放顶煤时喷雾洒水措施后，仍难达到规定标准；同时采用综 采放顶煤开采时，架后采空区无法充填，地表沉陷严重，危及自然环境。 - 10 - 2 我国综采放顶煤开采的特点及存在的问题 放顶煤开采的优势是能在不同条件下，实现不同水平的高产量、高效率和高 效益，把厚煤层的储量优势转化为技术经济优势。 我国从 1982 年开始研究引进综采放顶煤开采技术。1986 年沈阳矿务局蒲河 矿首先进行了全部国产设备缓倾斜长壁综采放顶煤开采工业性试验， 因支架设备 有缺陷，配套设备与生产系统不匹配，首次试验基本不成功。以后转入窑街矿务 局急倾斜特厚煤层试验水平分段放顶煤开采， 并在辽源矿务局急倾斜特厚煤层试 验水平分段放顶煤开采，这些试验均获得成功，之后辽源矿务局梅河口矿、乌鲁 木齐矿务局六道湾煤矿的急倾斜特厚煤层进行综采放顶煤推广应用，均获成功。 综采放顶煤开采技术在我国经过探索阶段（1982～1990 年），逐渐成熟阶段 （1990～1995 年），技术成熟和推广阶段（1996 年起）三个阶段，我国成立了 煤炭工业放顶煤开采技术中心，先后召开过三届全国