浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题.pdf

2020 年第 5 期2020 年 5 月 综放开采工艺作为一种针对厚煤层的高效回采工 艺，加强对其应用技术的分析研究，确保其在更多厚 煤层赋存条件下得到有效运用，对于推动矿井生产的 高效发展，实现矿井资源充分利用具有不可替代的积 极意义。 1综放工艺技术特征分析 1.1综放工艺特征分析 煤矿井下综放开采工艺是基于矿井原有机械化开 采技术的一种高效回采工艺，是通过对常规机械化开 采工艺流程及相关技术进行调整完善而成的，在综放 开采作业时通常需要多台运输机同步外运，以确保放 出的煤炭能够及时运出，从而实现煤炭资源的最大化 利用。在具体作业时，首先需要将一台运输设备按照 普通机械开采时的布设方式进行布设，并将采煤机布 设于其上，用于切割煤层。而生产所需的其他设备则 全部布设于两侧巷道中，以便尽可能为放顶作业提供 充足的空间。通过长时间的生产实践证明，综放开采 工艺对于实现缓倾斜较厚煤层和急倾斜特厚煤层的有 效开采效果显著，同时综放开采工艺对于提升矿井煤 层开采效率，实现生产的集约化具有积极意义，还能 够最大程度降低生产成本投入，从而实现矿井总体效 益的增加。图 1 即为综放开采工艺示意图，图 2 即为 综放开采工艺工序流程图。 1.2显著特征分析 a 能够显著提升煤炭开采量。在综放开采工艺中 同时运用多个煤炭运输装置，不仅能够显著提升煤炭 外运量，还能够确保综放产生的煤炭第一时间快速外 运。由于这种开采方式能够很好地用于复杂程度较高的 作业环境，特别是对于厚煤层高强度开采而言，综放开 采的出现实现了煤层的高效回采。同时，对于一些原本 复杂的巷道掘设而言，通过这种方式可以省略一些巷道 的掘设工程，从而将生产成本消耗降低，用更少的资源 开采更多的煤炭。b 降低人力投入。综放回采工艺有 着极高的机械化程度，在回采过程中无需作业人员进 行大量的人工操作，这使得其回采所需的人力资源大 幅减少，降低了人力资源成本投入。c 可以大幅缩减 生产成本。综采放顶工艺在使用中能够借由对底部煤 层的回采使上部煤层处于悬空状态，并充分利用覆岩矿 压的作用，使得上部煤层破碎垮落。此外，在综放回采 时，若能够对作业面推进速度进行有效控制，实现快速 推进，便可达成对作业面周期来压的有效削减，从而减 少支柱布设数量，降低生产成本消耗。d 会带来一定 的安全隐患。虽然综放作业回采效率高，但其在作业时 强度高且任务量大，这不可避免地会造成作业面瓦斯含 量增大、回采安全系数降低等一系列安全隐患，从而使 得回采作业的安全性下降，因此需要在综放开采中加强 安全技术管理，确保回采安全性[1-2]。 图 1综放开采工艺示意图 收稿日期2020-03-11 作者简介郭小军，1974年生，男，河南林州人，2015年毕业于河 南理工大学采矿工程 （ 安全管理 ） 专业，工程师。 浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题 郭小军 （ 高平市能源局，山西 高平 048400 ） 摘要 以煤矿放顶煤安全开采问题为对象开展分析探究。结合具体工程实际，在分析综放工艺技术特征的基础上，对综 采放顶煤安全开采需注意的问题与防范措施开展深入分析，希望能够为其他矿井综放开采的有效开展提供借鉴和帮助。 关键词 煤矿；综采放顶煤；安全开采；技术特征 中图分类号 TD823.97文献标识码 A文章编号 2095-0802-202005-0014-02 Analysis of Safe Mining of Fully Mechanized Top Coal Caving in Coal Mine GUO Xiaojun Gaoping Energy Bureau, Gaoping 048400, Shanxi, China Abstract This paper explored the safe mining of fully mechanized top coal caving in coal mine. Combined with the actual engineering, based on the analysis of the technical characteristics of the fully mechanized top coal caving process, it analyzed the problems that need to be paid attention to and the preventive measures for the safe mining of the fully mechanized top coal caving, hoping to provide reference and help for the effective development of the fully mechanized top coal caving in other mines. Key words coal mine; fully mechanized top coal caving; safe mining; technical characteristics （总第 176 期） 能源研究 14 2020 年 5 月2020 年第 5 期 （上接 7 页） 6结语 对于电厂建设而言，走出一条建设占地少、利用 效率高的新路子，是符合中国土地利用实情，关系国 家长远发展的必由之路。大型燃机电厂作为高新技术 的新向标，必将在电力能源结构升级战略中日益凸显。 通过对燃机电厂规范、工艺模块、区域布置等多方 面的深入剖析，针对厂区总平面集约化布置给出了实 例，在满足用地要求、工艺要求、环保要求、规范要求 的前提下切实减小了厂区用地面积，响应了国家相关 产业政策，为燃机电厂总平面设计提出了新思路。 （ 责任编辑白洁 ） 图 2综放开采工艺工序流程图 2综采放顶煤安全开采需注意的问题与防范措 施分析 2.1水害问题防范分析 在井下综放开采中，由于作业强度较大，在回采 中可能受到多种水害因素的综合影响，例如老空积水、 顶底板砂岩水、松散含水层等，这些水害源头的存在 会对生产造成种种负面影响，必须在生产时采取针对 性举措对其加以防范，确保回采安全性。 a 要尽可能早地进行积水排放作业，综放作业面 要布设完善的排水系统，在回采过程中一旦发现顶板 滴水、煤壁冒水等现象，应当立即启动排水设施，将 积水及时排出。b 在同推覆体间隔较小的情况下，回 采放顶作业应当对一次性放煤量进行严格把控，避免一 次性放煤过多造成覆岩沟通含水层，引起突水事故。特 别时期甚至可采用只割煤作业不放顶煤的方式通过推覆 体区域。c 考虑到回采作业时机巷内部结构复杂，直接 通过机巷进行排水作业难度相对较大，因此需要借助专 业的排水设施对机巷进行抽排，如此一来便可有效规避 流水对机巷内设备的负面影响。在配设抽排水设备时应 当根据实际情况配设一些大功率抽排设备，以便特殊 情况下突发大规模冒水时能够有效进行排水作业。d 在 综放作业时应当进行超前钻探施工，特别是在通过一 些断层区域时，更要通过超前钻探确定是否存在水害 问题，以便于进行针对性的防治[3-4]。 图 3 即为综放作业面预防积水布设示意图。 图 3综放作业面预防积水布设示意图 2.2火灾问题防范分析 对于综放作业而言，其回采中发生火灾的主要诱 因在于煤矿煤层自燃。鉴于此，在综放回采中必须首 先结合作业面实际情况，对火灾发生的原因进行深入 分析探究，从而采取针对性举措进行防治。一般来说， 为有效预防综放作业面发生煤炭自燃现象，应当在综 放开采后定期向作业面采空区注入 N2，从而隔绝作业 面散落煤炭同空气的接触，有效规避煤炭发生自燃的 可能性。由于这种方法施工简单，应用便捷，多年来在 矿井生产中得到广泛使用。除此之外，也可通过采空 区注浆、加强作业面通风、定期进行洒水降温等举措， 对煤炭自燃进行防范。 2.3瓦斯问题防范分析 在综放回采作业过程中，由于一次性放出煤炭量 较多，在大量煤块垮落过程中，吸附于其上的瓦斯便 会迅速释放到作业面空气中，从而造成瓦斯浓度增大。 对此，应当采取适当措施及时对瓦斯进行抽排，以便 增强回采作业的有效性。 a 抽调专人成立瓦斯监测小组，对作业面瓦斯含 量进行定期测定，并构建相应的预警系统，确保一旦 发现超限问题能够立即向调度室发出预警，及时进行 处置。b 建立专门的瓦斯抽排系统，并定期对抽排管 道进行清理，确保系统运行持续有效，能够及时对作 业面瓦斯进行外排。c 在瓦斯含量较高的煤层综放作 业中，应当结合瓦斯释放量安装大功率瓦斯抽采泵， 确保煤层瓦斯释放后能够及时排出。d 在井下作业面 回风巷道上口位置应当布设水射流风机，用于稀释作 业面涌出瓦斯，提升回采安全性[5-6]。 3结语 综放回采作业作为一种高效的煤炭回采技术，长 期以来一直是实现矿井厚煤层高效开采的重要手段。 对相关技术开展深入分析探究，总结行之有效的综放 开采安全问题防治措施，实现综放作业的安全高效进 行，对于推动煤矿综合效益的增加意义重大。 参考文献 ［1］ 徐明飞.浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题 ［J］ .当代化工研 究， 201916 54-55. ［2］ 孟亚伟.采煤工作面初次放顶技术与管理措施探析 ［J］ .水力 采煤与管道运输， 20191 114-115. ［3］ 江河.关于综采放顶煤开采技术探讨 ［J］ .现代工业经济和信 息化， 2019， 94 124-125. ［4］ 康利军.综采放顶煤开采技术分析 ［J］ .西部探矿工程， 2018， 3010 113-114. ［5］ 牛云彪.浅谈综采低位放顶煤存在的问题与对策 ［J］ .能源与 节能， 20179 77-78. ［6］ 王星慧.厚煤层放顶煤采煤工艺探析 ［J］ .机械管理开发， 2016， 316 130-131. （ 责任编辑刘晓芳 ） 推移前刮板输送机推移前刮板输送机放煤移架割煤 胶带巷 工艺巷I 工艺巷II 回风巷 支架 钻孔 采 空 区 郭小军 浅析煤矿综采放顶煤安全开采问题 15