综采放顶煤开采技术及其发展

[摘 要]煤炭是我国基础能源和重要原料，在对中厚煤层进行开采的时候一般采用综放开采技术，我国的综放开采技术在世界上处于领先地位。本文通过分析综采放顶煤开采技术的现状及存在的问题，对该技术的发展进行展望。

[关键词]综采放顶煤开采技术;中厚煤层;现状;发展

中图分类号：TD823.49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0021-01

煤炭是我国的基础能源和重要原料，对煤炭的开采技术首要考虑该技术是否高效与安全，起初我国对中厚煤层试行综采放顶煤技术，并取得不错的效益，同时也解决了煤矿工作时的高效与安全问题。随后，我国对综采放顶煤开采技术不断进行完善，并使之成为开采中厚煤层的主要方法。综采放顶煤开采技术为我国煤矿企业的发展做出了重大贡献。

1 综采放顶煤开采技术的现状

综采放顶煤开采技术最早出现于前苏联，并在库兹巴斯煤田上使用。我国的综采放顶煤技术发展过程是从20世纪80年代引进，并经过几年不断地完善与改进，该技术已经在我国得到很好的发展与应用。随着科学技术的不断发展，综采放顶煤开采技术所需要的条件都得到了更好的发展，使得该技术取得很大的进步，为了扩大综采放顶煤开采技术使用的范围，人们试着将该技术所需要的液压支架换成了轻放支架，并取得了成功，方便了中厚煤层矿井的开采。

2 综采放顶煤开采技术中存在的问题

尽管我国的综采放顶煤开采技术经过多年不断的完善与改进，且该技术在世界上出于领先地位并得到很多成果，但是综采放顶煤技术中仍存在着一些问题。

2.1 瓦斯的绝对量增加

当矿井的中厚煤层被开采后，开采后空着的部分就会出现前面支承应力分布不均、岩层出现相对运动、裂缝会变宽等问题，使瓦斯的涌出量变多。中厚煤层的在开采前后有明显的差异，其差异最主要表现在瓦斯运移、聚集情况与溢出等方面。通过多年工作经验可以看出，综采放顶煤开采技术并不能避免出现瓦斯事故，矿井中的瓦斯主要来自于自身煤层，随着对中厚煤层的不断深入开采，越来越多的瓦斯不断积累，并聚集在工作面后方的采空区，随着瓦斯的不断积累，由于采空区的空间有限，使得瓦斯的浓度不断增加，同时不断渗入开采的工作面，严重威胁工作人员的安全性。

2.2 放顶煤开采煤炭损失

放顶煤开采煤矿损失主要出现在以下三种情况。第一，放煤工艺带来的损失，工作面所产生的总损失中有一半都是这种情况而引起的;第二，机械设备带来的损失，工作面所产生的总损失中四分之一是因为机械设备及条件受到限制所引起的;第三，设计不当带来的损失，工作面参数为工作面提供了参考，在对工作面进行设计的时候出现错误或者设计不当都会造成放顶煤开采煤矿损失。

2.3 开采时的粉尘较多

开采时的粉尘对工作人员的危害较大。当对放顶煤开采时，工作人员都会受到尘源下风向处的粉尘危害。随着开采工作中放煤工序的不断增加，尘源也会相对地增多。放煤工序的增加虽然能达到减少每个尘源所产生尘量的目的，但是尘源的增多使得粉尘量出现不减反增的现象。工作人员在矿井中所呼吸的空气中的粉尘量完全没达到国家所规定的标准。同时，随着综采放顶煤工作面的产量不断增多，采空区的瓦斯积累量也逐渐增多，为了降低瓦斯浓度，会在矿井中加强风速与风量，风速与风量的增加会使矿井中出现更多的粉尘，严重影响了煤炭开采的安全性。

2.4 发火问题

综采放顶煤开采技术中存在的最大问题是发火问题。在综采放顶煤开采的时候都会有两种发火情况，分别出现在开采前与开采后。在开采前，一般都会在空帮空顶处及巷道局部冒顶出现发火情况，为煤炭开采的推进带来了严重的后果，甚至灾难。因此，在开采前出现发火问题，应当有序的应对发火问题，不应手慌脚乱，避免发火问题带来的严重后果。在开采后，煤炭工作面在开采后都会出现很多浮煤，往往发火问题都会出现在这些浮煤上。在煤炭开采的过程中，都会留下相应的巷道，巷道及顶板跨落引起的缝隙都会为发火提供充足的氧气，从而在煤炭开采后出现发火问题。

3 对综采放顶煤开采技术未来发展的展望

3.1 加强安全管理

由于综采放顶煤开采技术是一项具有特殊性的技术，应当加强对综采放顶煤开采的安全管理。综采放顶煤开采能够给在短时间内达到高产量的目标，但会出现很多问题，比如矿井中的瓦斯涌出量较大，瓦斯在矿井中积聚等。同时，在综采放顶煤开采的强度较大，在工作面后的位置会有较大的采空空间，这就使得在该空间产生风流，由于煤炭中一些矿物质的燃点较低，就会出现采空区的煤炭自燃的现象。除此以外，综采放顶煤开采的时候会产生大量的粉尘。为了有效控制这些问题，对这些问题提前做好相应的预防措施，同时强化对综采放顶煤开采的安全管理，并不断完善相关制度。

3.2 落实现场安全管理责任

在对中厚煤层进行开采工作的时候，煤矿负责人与生产经营管理人员应当带班，并对工作进行监督。区队管理人员就应带领一线工作人员一起下矿工作，加强对开采现场的安全管理工作。对开采现场的瓦斯量及煤尘量进行严格控制，杜绝违章打眼、违章放炮现象的出现。煤矿企业干部应当将重点放在综采放顶煤开采的工作面上，并定期对综采放顶煤开采工作面进行深入检查。为了确保放顶煤开采的过程中各项措施及相关管理规章制度落实到位，煤矿企业干部与相关专业技术人员应当在煤炭开采工作面采前与收尾的时候对其进行亲身指挥。

3.3 必须按规定处理顶板和顶煤

在放顶煤开采的工作面后的位置，采空区由于煤炭被开采完，都会处于悬空的状况。为了切实保证开采工作的安全性，应当加强对放顶煤开采工作面后的采空区管理。预裂爆破应设立在放顶煤未采区，同时还有制定相关的安全措施。

3.4 减少瓦斯绝对量

通过以下方法能够有效减少煤炭开采工作面后采空区的瓦斯量。

第一，当煤和瓦斯相对较多的矿井来说，应当先将矿井中的瓦斯抽放。使矿井中的瓦斯量较少，并有效控制瓦斯的浓度，便于开采工作的进行。第二，在煤炭开采过程中，应当加强对矿井内瓦斯浓度监控，提前采用人工爆破技术将悬顶板进行爆破，还应避免瓦斯在采空区积聚的现象，从而保证煤炭开采工作的安全性。第三，应保证矿井下有良好的通风条件。对矿井下的风量与风俗进行严格控制，并对煤炭开采现场进行全面检查，避免现场出现火源。

3.5 有效应对发火问题的措施

在处理发火问题的时候，应当采用有效的方法应对发火问题。一般选用的方法有以下几种。

第一，对喷注材料进行正确选择。对放顶煤开采工作面使用喷漆进行堵漏工作，并使用速凝胶对采空区中落煤区域进行堵漏工作。为了确保防漏风措施的完善性，应在堵漏工作后对其进行通风，并保证通风持续稳定，使防火工作做得更好。第二，向煤炭开采工作面后的采空区注氮，采空区在加入氮以后有效地降低了氧气的浓度，避免了发火问题的出现。除了在工作面后的采空区注氮外，还应在可能发生发火问题的采空区注氮。在实际工作中，应当切实考虑注氮的时间、条件、地点等外界因素，避免氮的不必要浪费。第三，应当科普发火相关的知识，对发火产生的原因进行充分掌握。这样才能做好相应的预防工作。当发火问题出现的时候，能够准确对发火时间及发火区域做出判断。

4 总结

综采放顶煤开采技术作为我国开采中厚煤层的主要方法，综采放顶煤开采技术能够增加煤炭的产量，并具有高效性、安全性等特点，在煤矿企业效益提升方面发挥着重要作用。综采放顶煤开采技术避免了资源的浪费，同时也提高了采出率。促进我国煤矿企业的快速稳定发展。

参考文献

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