盧紅巖

摘 要：我國(guó)作為煤炭大國(guó)，煤炭年產(chǎn)量居于世界首位。近年來(lái)，井下采掘作業(yè)面不斷向縱深方向發(fā)展，這對(duì)開(kāi)采技術(shù)提出了更高的要求，在綜放技術(shù)并不成熟前，國(guó)內(nèi)各大煤礦對(duì)厚煤層的開(kāi)采普遍采用分層開(kāi)采工藝，由此導(dǎo)致了部分煤炭資源被浪費(fèi)。隨著綜放技術(shù)的發(fā)展，加之綜采技術(shù)裝備的不斷完善，為煤礦井下作業(yè)面混合開(kāi)采提供了條件?；诖它c(diǎn)，本文就綜放綜采混合開(kāi)采技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用進(jìn)行淺談。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜放技術(shù)；綜采技術(shù)；高產(chǎn)高效

1 煤礦綜放技術(shù)的發(fā)展及綜采技術(shù)裝備的現(xiàn)狀

1.1 綜放技術(shù)的發(fā)展歷程

我國(guó)的綜放開(kāi)采技術(shù)經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：

1.1.1探索階段

1990年陽(yáng)泉一礦達(dá)到了綜放工作面月產(chǎn)量8萬(wàn)t以上的水平，同年該煤礦的9603長(zhǎng)壁綜放工作面月產(chǎn)量更是創(chuàng)出了14萬(wàn)t的新高，煤炭回收率也達(dá)到了80%以上，該煤礦總結(jié)了長(zhǎng)壁綜放工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的規(guī)律，為綜放技術(shù)的發(fā)展及其在我國(guó)各大煤礦的推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.1.2成熟階段

1993年，王莊煤礦應(yīng)用綜放技術(shù)創(chuàng)出了月產(chǎn)量31萬(wàn)t的新高，全年產(chǎn)量達(dá)到250萬(wàn)t以上，工效達(dá)到100t/工的水平。自此之后，國(guó)內(nèi)很多煤礦將發(fā)展綜放技術(shù)提到了主要議程，難采煤層綜放技術(shù)也獲得了突破性進(jìn)展，其中較具代表性的有三軟煤層綜放開(kāi)采、高瓦斯煤層綜放開(kāi)采、大傾角煤層綜放開(kāi)采等等。由此正式標(biāo)志著我國(guó)的綜放技術(shù)進(jìn)入了成熟階段。

1.1.3推廣階段

隨著綜放開(kāi)采高產(chǎn)高效優(yōu)勢(shì)的逐步體現(xiàn)，國(guó)家自1996年開(kāi)始，加大了對(duì)該技術(shù)的研究投入，綜放技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益調(diào)動(dòng)了煤礦企業(yè)的研究積極性，該技術(shù)的安全優(yōu)勢(shì)也獲得了業(yè)內(nèi)的一致認(rèn)可。煤炭部將綜放技術(shù)的幾個(gè)問(wèn)題正式定為重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，這為綜放技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，也為綜放技術(shù)在全國(guó)各大煤礦中的推廣應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

1.2 綜采技術(shù)裝備的現(xiàn)狀

綜采技術(shù)是綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的簡(jiǎn)稱，該技術(shù)的出現(xiàn)使全球煤炭工業(yè)的面貌得到了根本上的改變。

1970年，我國(guó)首套綜采機(jī)械化設(shè)備在峪口煤礦8710作業(yè)面進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，自此拉開(kāi)了綜采技術(shù)在國(guó)內(nèi)煤礦井下采掘作業(yè)中應(yīng)用的序幕。

1992年高效礦井的建設(shè)工作逐步展開(kāi)，之后，此類礦井的數(shù)量大幅度增加，建設(shè)質(zhì)量也顯著提升。

1997年，國(guó)內(nèi)煤礦已經(jīng)建成80余處高產(chǎn)高效礦井，到2014年，此類礦井的數(shù)量增至418處，總產(chǎn)量達(dá)到10.2億t。機(jī)械設(shè)備是綜采技術(shù)的核心，是高產(chǎn)高效的基本保障。

2 綜放綜采混合技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

下面本文以某煤礦為例，對(duì)綜放綜采混合開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行論述。

2.1 煤礦概況

某煤礦的7510作業(yè)面位于75采區(qū)的西部邊界，在作業(yè)面上分層已采段內(nèi)運(yùn)用下分層綜采技術(shù)進(jìn)行煤炭開(kāi)采，邊緣實(shí)體煤段采用綜放技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采，由此形成了同一個(gè)作業(yè)面內(nèi)綜放、綜采混合開(kāi)采的局面。

2.2 混采作業(yè)面設(shè)備選型

2.2.1采煤機(jī)的選型

在對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行選型的過(guò)程中，需要重點(diǎn)考慮的因素為設(shè)備的平均落煤能力Qm及割煤速度Vc。

在上式當(dāng)中，

Qm代表采煤機(jī)的平均落煤能力（單位：t/h）；

Q代表作業(yè)面的平均日產(chǎn)量，根據(jù)該煤礦的生產(chǎn)情況，Q可以取12000t/d；

L代表作業(yè)面的總長(zhǎng)度，為220m；

Ls代表刮板輸送機(jī)的彎曲段長(zhǎng)度（單位：m）；

Lm代表采煤機(jī)兩滾筒的中心距（單位：m）；

K代表采煤機(jī)平均日開(kāi)機(jī)率，可以取60%；

C代表作業(yè)面采煤機(jī)割煤回采率，可以取0.98；

Hf代表綜放作業(yè)面平均頂煤厚度，可以取6.5m；

H代表平均采高，可以取3.0m；

Cf代表頂煤回采率，可以取0.85；

Lf代表沿著作業(yè)面方向放頂煤區(qū)段的實(shí)際長(zhǎng)度，可以取78m；

Td代表采煤機(jī)的返向時(shí)間（單位：min）；

B代表采煤機(jī)的截割深度，可以取0.6m；

γ代表煤體密度（單位：t/m）。

將相關(guān)數(shù)值帶入到式（1）當(dāng)中，經(jīng)計(jì)算得出Qm=600～700t/h。按照平均落煤速度要求，可用下式計(jì)算采煤機(jī)的平均割煤速度：

將有關(guān)數(shù)值帶入到式（2）當(dāng)中，可得采煤機(jī)的平均割煤速度約為9m/min。依據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，綜合考慮技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，決定選用MXA-300采煤機(jī)。

2.2.2液壓支架選型

結(jié)合該作業(yè)面的具體情況，綜放段選用ZZP-4800/17/33型號(hào)的液壓支架47套，綜采段選用ZY-35型號(hào)的液壓支架99套。

2.2.3輸送機(jī)選型

通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比選后，決定選用SGZ-764/630和SGZ-764/250型號(hào)的刮板輸送機(jī)，一個(gè)用于前部，另一個(gè)用于后部。

2.2.4乳化液泵站選型

經(jīng)過(guò)綜合考慮后決定選用2臺(tái)MRB-200/31.5的乳化液泵。

2.3 保證混采高效安全生產(chǎn)的技術(shù)措施

對(duì)于一般的片幫冒頂可采如以下措施加以控制：

2.3.1對(duì)采煤機(jī)的采煤高度進(jìn)行控制

可將采煤機(jī)的采煤高度從原有的3.0m降低至2.6-2.8m左右，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明，在距離煤層底板2.8-3.2m的位置處有強(qiáng)度較大的穩(wěn)定層，降低采煤高度后，能夠避免穩(wěn)定層被破壞，由此可減少煤壁片幫問(wèn)題的發(fā)生。

2.3.2減少頂煤的懸露面積

采煤機(jī)在采掘作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)割平頂板，確?！叭币黄健?，支架的前移要及時(shí)，頂梁上浮的煤體必須及時(shí)清理干凈，保證頂梁接頂?shù)挠行?，從而減少頂煤懸露在外的面積和時(shí)間。

2.4 應(yīng)用混采技術(shù)取得的效益

1）運(yùn)用混采技術(shù)后，該作業(yè)面的邊角煤較之以往多回采煤炭量23.9萬(wàn)t，采出率提升了將近30個(gè)百分點(diǎn)。

2）混采作業(yè)面的布設(shè)長(zhǎng)度為220m，其中綜放部分的長(zhǎng)度為78m，布置在下分層作業(yè)面上的切眼長(zhǎng)度只有138m，混采技術(shù)的應(yīng)用使回采儲(chǔ)量增加了39.2萬(wàn)t，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

綜上所述，本文以某煤礦為例，對(duì)綜放綜采混合開(kāi)采技術(shù)在該煤礦中的具體應(yīng)用進(jìn)行了論述。通過(guò)混采作業(yè)面的布置和相關(guān)設(shè)備的合理選型及各種技術(shù)措施的運(yùn)用，使該煤礦的回采率獲得了大幅度提升，由此帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?？梢?jiàn)，混采技術(shù)具有一定的推廣使用價(jià)值。

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