综采放顶煤采煤工艺分析.pdf

239 科学管理 2020年第6期 我国的煤矿行业也会随着经济的发展而不断发 展。目前，只有不断地优化放顶综采工作面的工艺， 才能够更好地提升采煤作业的质量和效率，并全面地 保证工作人员的生命财产安全。多数综采工作面放顶 煤工艺主要覆盖整个工作面的内部。其支架方式、采 煤机作业和其他方式都会发挥一定的作用。专业的工 作人员可以先分析实际的地质情况，再具体确定顶煤 步距，之后才能够让采煤的工作变得更加科学，最终 才能够更好地满足社会对煤炭的需求。 1 放顶煤开采工艺概述 放顶煤一般用来开采较厚的煤层，可以先沿着煤 层的地板在某一范围的采高工作面23m的范围内进行 采煤，之后才能够配合综采工作面更好地进行回采。 等到完成采集工作之后，专业人员可以借助矿山的压 力直接采用松动爆破的方式来让煤层变得更加松散。 必要时可以借助存放在支架后方或者上方的“放煤窗 口”直接放出去。 2 煤层概况 某煤矿位于4-1号的煤层，位于上部的K3砂岩位于 大约033.32m，平均的厚度为9.43m，整体煤层的厚度 3.5013.16m，平均的煤层厚度8.03m。多数内部的煤 层都为可采煤层。总体而言，煤层的结构相对较为简 单，多数煤层的直接顶板内部都存在着泥岩，老顶内 部主要为中粗粒砂岩，底板主要为炭质泥岩组成。最 后，4-1号煤层也主要属于中高灰性质的煤层，一般都 会散发出一定的热量。 3 综采设备 根据实际生产的情况，某公司工作面生产过程中 主要会采用如下几类设备 （1）采煤机。在本次综采放顶煤的过程中，根 据实际生产的能力选择太原矿山机器集团有限公司生 产的双滚筒交流变频牵引采煤机，主要的牵引方式为 铸造齿形销轨。重要的技术参数如下整体采高介于 1.83.6m，卧底量为350mm，机面高度为1580m，装 机总功率为1580kW，开采过程中适应煤层的倾角介于 028度。 （2）液压支架。型号为ZF7800型的顶部煤支架为 最基本的支架，整体支架的高度介于1800-3500mm， 中心距离为1700mm，初步的支撑力为6185kN，工作的 阻力位7600kN，整体支护的强度为1.04MPa，整体支架 的重量为23.7t。在实际操纵的过程中采用本架控制的 方式。 （3）运输设备。前部刮板运输机的型号为SGZ764 型中双链刮板运输机，其运输的能力为850t/h，后部刮 板运输机的型号为SGZ764型的双链刮板运输机，其运 输的能力为850t/h，转载机的型号为SZZ760，其运输的 能力为820t/h。 4 采煤工艺步骤 （1）割煤工艺。在实际割煤过程中，可以采用自 开缺口斜切刀的方式在采煤机距离上头大约30m的位 置来直接将位于前部的刮板运输机推向煤壁，之后再 直接采用斜切进刀的方式来割三角煤。等到所有煤壁 都割透之后，则可以采用反响牵引采煤机来讲滚筒直 接切入煤壁之中。再直接将前溜子推直，并在反向牵 引采煤机之后再沿着工作面直接进行割煤。完成上述 操作之后可以设置大约510架的滞后采煤机，等到割 到运输机头的位置时再直接调换滚筒位置，方便进行 反刀扫底。 （2）装煤和运煤。在运用采煤机割煤时，可以 先采用滚筒将割下的煤先装在刮板输送机的内部。工 人在装煤和运煤前一定要能够及时清理掉位于支架之 间、机头和机尾的浮煤。等到清理完毕之后再直接采 用前后刮板机来进行输送和运煤。 （3）移架推溜。在采煤机完成割煤之后，支架需 要按照一定的顺序来向前移动。最后再按照一定的顺 序让位于前部的刮板输送机移动到煤壁刮板输送机的 位置，整体移动的距离为0.7m。 （4）放煤。等到煤机完成割煤和放煤的工作完成 之后，专业人员再充分利用液压支架的后尾梁的摆动 和插板伸缩的功能来将顶煤放入到后部刮板运输机内 部。 （5）拉后部刮板运输送机。本工作面主要采用 按顺序拉后溜的方式进行运作。在完成放顶煤工作之 后可以采用从上到下或者从下到上的方式来进行拉后 溜。 5 实际案例分析 本次结合实际案例进行全面地分析，该煤层综采 放顶煤工艺主要由如下几个部分构成 （1）布置工作面巷道。先在本工作面布置2条 “一进一回”的巷道，注意让进风巷道和回风巷道保 持平行。只有这样才能够应对工作面内部机械设备下 滑和倾倒的现象，并全面地提升支架的稳定性。在使 用的过程中更能够让前后刮板运输机和转载机全面地 进行配合，并全面释放三角煤。可以在运输槽和回风 槽的内部采用专业的钢梁架和锚网进行支护。整个运 输槽内部的转载机、破碎机和其他设备直接负担着工 作面的运输和进风工作，位于回风槽内部的轨道则可 以直接用来回风和运料。 综采放顶煤采煤工艺分析 侯晋伟 山西阳煤集团五矿 山西 阳泉 045200 摘要采煤工艺一直都在放顶煤作业中发挥重要的作用，更是采煤过程中一个必不可少的环节。采煤工艺的好坏会直 接关系到采煤作业的质量和效率。结合实际案例具体分析综采放顶采煤工艺技术。 关键词综采放顶工艺 采煤工艺 分析策略 科学管理 240 2020年第6期 （2）顶板管理。在施工的过程中，可以采用全 部垮落法来管理顶板。如果遇到特殊时期，则需要采 用以下措施进行顶板管理。第一，可以在实际周期来 压时采用全面采用相应的技术来进行预测和预报。第 二，如果工作面支架和上下顺槽内部所有的单体支柱 都已经具备了一定的初撑力，则需要先分析工作面中 部支架初撑力的状态，再采用合适的措施来预防冒顶 现象的发生。第三，通过加强上下断头顶板的管理来 及时地提升支护的质量，必要时则可以适当地加大支 护的密度。第四，在工作面采停时则可以采用合适的 编制停采措施，这样就可以让顶板管理发挥更大的作 用。在实际放顶煤时更需要直接进行顶板管理。主要 分如下几个步骤进行第一，严格按照放煤的工艺进 行放煤。第二，放多头煤时不可以超过3处，并严格地 控制整体放煤量。第三，当放煤工在操作尾梁和插板 时，应该防止插入后部刮板运输机内部。如果存在尾 梁自降的方式，则应该在短时间内升起。 6 结束语 本文结合实际案例对综采放顶煤采煤工艺进行分 析。在开采厚煤层综采放顶煤的过程中，专业人员可 以借助人工松动和煤层内部压力的作用来让支架上方 的煤层散落下来，之后再回收位于支架上方的煤炭。 这种工艺不仅产量较高，而且掘进的效率较低，整体 使用的过程也分外安全。因煤矿煤层较厚，内部倾角 较大，施工过程中也能够符合厚煤层综采放顶开采的 条件。如果能够在施工的过程中正确地编排工艺流 程，再配合适当的采收设备，就可以让开采的工作更 加顺利地进行。 参考文献 [1] 王星慧 . 厚煤层放顶煤采煤工艺探析 [J]. 机械管理 开发， 2016， 31（6） 130-131. [2] 王宏 . 大倾角厚煤层放顶煤综采工艺分析 [J]. 山东 煤炭科技， 2016（7） 4-8. [3] 李迎坤 . 综采放顶煤工艺在残煤开采中的实践 [J]. 现代商贸工业， 2013（4） 182.. [4] 刘宝珠， 马亚杰， 章之燕 . 特厚煤层放顶煤开采矿压 显现规律研究 [J]. 中国煤炭， 2012， 38（4） 41-43. [5] 张世豪 . 我国厚煤层放顶煤开采技术的现状及发展 方向 [J]. 山西煤炭， 2016（3） 169-174. 作者简介 侯晋伟 （1988-） ， 男， 毕业于中国矿业大学采矿工程专 业， 助理工程师， 主要从事煤矿安全管理工作。 在该矿区的中特厚煤层开采过程中，长壁综合机 械法放顶煤开采技术的应用可以有效地提高煤矿的生 产量，同时可以减少矿区的塌陷现象和瓦斯气体造成 的灾害，从而保护采煤人员的安全。此外，该采煤技 术还可以有效解决围岩破裂问题。 在煤矿进行保水开采时应用条带开采技术，有利 于提高煤矿矿区地表和上覆岩层的稳定性。考虑到该 矿区复杂的工作面和纵横交错的通道，条带开采技术 的应用可以有效地保护矿区的的水体和建筑物。但条 带开采技术不适合在矿区接近矿井的区域使用。 为了回收该煤矿采煤过程中产生的各种固体废弃 物，可以在开采煤炭时使用充填开采技术。矿区产生 的固体垃圾可以按照适当的比例加入化学药剂使其粘 合，将其填充在矿区的挖空的地方，避免涌水对采煤 工作面的侵袭，改良采煤的工作环境，提高对该煤矿 矿区煤炭资源的回收率，减少采煤工作面顶部岩石掉 落等生产事故的发生。但是，这种充填开采技术的应 用需要大量的金钱消耗，不利于工程的成本控制，而 且矿区周围的地形环境对其应用会产生很大的影响， 所以只能在部分采煤区域使用。 短壁综合机械开采技术一般分为三种巷柱式、 房柱式和房式。短壁综合机械开采技术主要适用于低 煤矿区。但短壁综合机械开采技术会造成巨大的资源 消耗，而且煤炭的回收率很低，因此该技术仅适用于 局部煤矿采煤，不适合大范围应用。 3 煤矿综采工作面端头支护作业的不足 尽管我国煤矿综采工艺不断朝着机械化发展，但 是煤矿中的端头支护工作始终不被重视，采煤工作面 安全出口设置在上下端口，较大控顶面积容易集中应 力引发安全事故，因此应该加大煤矿的端头支护强 度，防止安全事故的发生。煤矿综采工作面的端头支 护还存在一定的不足，无法保证采煤设备的稳定运 行，要想解决这个问题，必须开发配套的端头支架， 机械化端头支护作业。 4 结束语 为了保证煤炭的质量和煤矿的经济价值，煤炭企 业对各种采煤工艺的技术改良都有很迫切的需求。企 业要结合矿区的实际生产情况，不断改进和优化采煤 工艺技术，开发适用于煤矿特定位置和特定条件的采 煤技术，积极推广应用，以提高煤矿的生产安全，提 高煤矿的经济价值，促进我国煤炭行业的朝着现代化 发展。 参考文献 [1] 李丰领 . 煤矿开采中的巷道布置及采煤技术分析 [J]. 山西煤炭管理干部学院学报， 031（001） 3-5. [2] 王灿华， 梁立勋， 等 . 急倾斜综采工作面安全快速安 装工艺 [J]. 煤矿安全， 2015（2） 99-102. 作者简介 苗艳青 （1988-） ， 男， 毕业于太原理工大学采矿工程专 业， 助理工程师， 主要从事煤矿运输技术管理工作。 （上接第232页）