綜采技術(shù)和裝備在厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

（神華神東煤炭集團(tuán)公司三道溝煤礦管理處，陜西 榆林 719407）

摘要：煤炭企業(yè)作為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，煤礦企業(yè)中的采煤技術(shù)也不斷得以提高。厚煤層是煤礦企業(yè)生產(chǎn)和開(kāi)采過(guò)程中一項(xiàng)重要的煤炭資源開(kāi)采地，在煤炭資源中占有重要的比例。文章分析了綜采技術(shù)和裝備在厚煤層資源開(kāi)采過(guò)程中所發(fā)揮的重要作用。

關(guān)鍵詞：綜采技術(shù)；厚煤層開(kāi)采；綜采裝備；減沉注漿；頂煤壓支架；頂煤弱化

中圖分類號(hào)：TD823文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0029-03煤礦企業(yè)資源的開(kāi)采過(guò)程中，包括很多不同的開(kāi)采方法，綜采技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的采煤技術(shù)，在煤炭的開(kāi)采中具有重要的作用。厚煤層的開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)樽陨硭哂械奶厥庑裕陂_(kāi)采過(guò)程中具有一定的困難。利用綜采技術(shù)，通過(guò)對(duì)一定綜采裝備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)厚煤層的開(kāi)采，可以提高厚煤層的開(kāi)采水平和開(kāi)采效率，具有較好的效果。

1礦區(qū)厚煤層的開(kāi)采情況概述

1.1煤層的基本概況

地處陜北高原的神華神東三道溝煤礦85203綜采工作面，水平地面的標(biāo)高是1200.2～1335.7m，工作面的標(biāo)高是1084.4～1129.5m。該工作面處于三道溝井田首采區(qū)西北部，對(duì)應(yīng)地表為西堯則溝村及紅石崖溝、大石公路從切眼向南1288～1345m處橫穿工作面。該工作面可采長(zhǎng)度是2980m，傾斜長(zhǎng)度為295m，綜采面積為879100m2，煤層的厚度為6.05～6.65之間，煤層傾角為1°～3°，相對(duì)來(lái)說(shuō)煤層的開(kāi)采率比較穩(wěn)定。綜上所述，該煤層為5-2煤，玻璃光澤，階梯狀構(gòu)造，煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度6.05～6.65m，煤層中下部含夾矸一層，厚度0.05～0.20m，巖性為褐黃色泥巖，硬度小，煤層結(jié)構(gòu)4.79～5.1（0.05～0.20）1.4～1.55m，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，該層煤為長(zhǎng)焰煤或不粘煤。

1.2煤層開(kāi)采巷道的布置

特厚煤層的開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)開(kāi)采巷道的布置主要是：煤層綜采工作面沿煤層傾向布置，工作面順槽沿煤層走向布置，工作面布置了一條膠運(yùn)順槽和一條回風(fēng)順槽。膠運(yùn)順槽用于煤炭運(yùn)輸同時(shí)兼為進(jìn)風(fēng)順槽，膠運(yùn)順槽行人側(cè)寬度3m，運(yùn)輸物料車(chē)輛可通過(guò)膠運(yùn)順槽2#聯(lián)巷進(jìn)出，也可作為膠運(yùn)順槽側(cè)物料運(yùn)輸通道；輔運(yùn)順槽用于輔助運(yùn)輸兼為回風(fēng)順槽。膠運(yùn)順槽、輔運(yùn)順槽每隔50米設(shè)置一個(gè)倒車(chē)硐室。兩條順槽與5-2煤輔運(yùn)大巷、5-2煤膠運(yùn)大巷、5-2煤回風(fēng)大巷垂直布置。其中，工作面膠運(yùn)順槽凈高4.2m，凈寬6.0m；輔運(yùn)順槽凈高4.3m，凈寬5.3m；工作面切眼凈高4.8m，凈寬10.0m。

2綜采技術(shù)和裝備在厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

2.1綜采技術(shù)在厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

綜采技術(shù)是煤炭資源開(kāi)采中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在厚煤層的開(kāi)采中發(fā)揮了重要的作用。例如，厚煤層的開(kāi)采過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到的綜采技術(shù)包括頂煤弱化技術(shù)、頂煤壓支架技術(shù)、減沉注漿技術(shù)等。

2.1.1頂煤弱化技術(shù)。放頂煤技術(shù)是我國(guó)厚煤層和特厚煤層資源開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用比較普遍的一項(xiàng)技術(shù)，具有一次性開(kāi)采的特點(diǎn)，可提高厚煤層煤炭資源的回采率，起到節(jié)能降耗的作用。在實(shí)際的厚煤層資源開(kāi)采前，應(yīng)用頂煤弱化技術(shù)，需要根據(jù)特厚煤層頂煤破壞自身所具備的特征，結(jié)合頂煤中存在的弱化規(guī)律，在壓力的承受之前，可通過(guò)對(duì)爆破技術(shù)的有效利用，將厚煤層頂煤整體的完整性進(jìn)行弱化，對(duì)頂煤的整體結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征進(jìn)行改變，以降低頂煤中的整體強(qiáng)度。加上頂煤支架自身的支撐作用和一定的破煤效果，可以協(xié)調(diào)頂煤中支架的支撐作用、頂煤弱化作用和支承壓力作用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)厚煤層頂煤頂板之間活動(dòng)的有效控制。

2.1.2頂煤壓支架技術(shù)。經(jīng)過(guò)一定的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)煤炭資源的開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)于厚煤層的開(kāi)采還存在一定的問(wèn)題。例如，厚煤層開(kāi)采中，應(yīng)用的機(jī)械化水平比較低，采煤的經(jīng)濟(jì)效益比較差和采煤工作中的安全性能比較差。針對(duì)這些問(wèn)題，厚煤層的開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)煤炭的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，應(yīng)用放頂煤壓支架技術(shù)，在實(shí)際的煤炭生產(chǎn)工作中具有較好的效果。放頂煤液壓支架技術(shù)在厚煤層的開(kāi)采中，具有重要的引用，可利用先進(jìn)的技術(shù)，獲取煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中比較全面的信息資料，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)厚煤層中頂煤和圍巖的有效控制，并且在厚煤層資源的開(kāi)采過(guò)程中存在一定的支撐作用。這種支架具有完整的頂梁、長(zhǎng)側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)和內(nèi)伸縮梁，并且在單鉸接機(jī)后具有相應(yīng)的端面頂板和支架。其中，端面頂板是全封閉式的。在實(shí)際的采煤工作中，厚煤層中的過(guò)煤空間不會(huì)因?yàn)椴擅焊叨人a(chǎn)生的變化或者是頂梁工作狀態(tài)中所產(chǎn)生的變化而發(fā)生一定的改變。其中，支架后的掩護(hù)梁在設(shè)計(jì)的過(guò)程中是彎曲狀，有效的降低了支架對(duì)破碎頂煤和頂板之間所存在的分界面的干擾，可增強(qiáng)特厚煤層中煤礦資源的回收率，通過(guò)對(duì)支架自身伸縮功能的有效利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂梁工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)。

2.1.3減沉注漿技術(shù)。地下煤層的開(kāi)采過(guò)程中，巖層上會(huì)覆蓋一些新的煤層，形成垮落冒落帶，另外一部分會(huì)在煤層中形成下沉離層帶。在實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦的開(kāi)采之后，煤層中的地下空間會(huì)影響到巖體中的原始平衡狀態(tài)。在這種情況下，如果巖層在移動(dòng)的時(shí)候?qū)@一空間進(jìn)行填充，可對(duì)巖層的向上發(fā)展進(jìn)行及時(shí)阻斷，以減少地表下沉所造成的不利影響。這種技術(shù)就是減沉注漿技術(shù)，具有重要的作用，在厚煤層的開(kāi)采中發(fā)揮了支撐和壓實(shí)作用，有效的減少了巖層對(duì)地表造成的破壞，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不良影響的有效控制。減沉注漿技術(shù)的支撐作用主要是，在地面鉆孔，把混合漿液注入覆巖離層空間高壓，然后通過(guò)對(duì)水作用的有效利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)填充物的輸送，運(yùn)至離層帶，進(jìn)行脫水，實(shí)現(xiàn)對(duì)填充物的沉淀，提高填充物的體積和密實(shí)度，充分發(fā)揮在煤層開(kāi)采中的支撐作用。

2.2綜采裝備在厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

厚煤層的實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)用的綜采技術(shù)，包括很多不同的內(nèi)容，例如分層機(jī)械化、一次采全高厚煤層機(jī)械化和放頂煤機(jī)械化的綜合采煤法等。目前，在厚煤層的開(kāi)采中，應(yīng)用比較廣泛的綜采技術(shù)是一次采全高機(jī)械化的綜合開(kāi)采方法，應(yīng)用的綜采裝備需要滿足一定的要求。保證采煤工作的高效和高產(chǎn)，需要應(yīng)用合適的綜采裝備。采煤機(jī)是綜采過(guò)程中，一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)備，對(duì)采煤能力具有直接的影響。在厚煤層的實(shí)際開(kāi)采中，可利用遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的有效操控，可滿足煤礦中6.5～8m的采高需求。而且在采煤機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，需要在上方45°的位置設(shè)置擋煤板。

3總結(jié)

綜上所述，在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，針對(duì)厚度較大并且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的煤層特點(diǎn)，應(yīng)用綜采技術(shù)具有重要的作用，不僅提高了煤礦資源開(kāi)采的工作效率，還保證了煤層開(kāi)采的生產(chǎn)安全，促進(jìn)了我國(guó)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：孫強(qiáng)（1983—），男，陜西府谷人，神華神東煤炭集團(tuán)公司三道溝煤礦管理處綜采一隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。