韋曉吉

（云南省地方煤礦事業(yè)局，云南 昆明 650041）

綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)在礦產(chǎn)開(kāi)采中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，能夠促進(jìn)礦產(chǎn)開(kāi)采量的提升，降低開(kāi)采的難度。尤其是在當(dāng)前礦產(chǎn)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的情況下，只有加強(qiáng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，才能保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。采礦工業(yè)的繁榮發(fā)展，是拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵，應(yīng)該對(duì)綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行深入研究，明確開(kāi)采工作的實(shí)際需求，增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用效果。但是在綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用中，也會(huì)導(dǎo)致粉塵問(wèn)題和環(huán)保問(wèn)題的出現(xiàn)，限制了礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)際作業(yè)當(dāng)中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的勘察與分析，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，促進(jìn)礦產(chǎn)資源質(zhì)量的提升。新型設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)C采放礦井開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。

1 綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在上世紀(jì)八十年代，綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)逐漸得到應(yīng)用。FY400/14/28綜放支架是我國(guó)自主研發(fā)的第一個(gè)綜放支架，但是存在穩(wěn)定性較差和輔助設(shè)備不完善等問(wèn)題，在使用中容易造成嚴(yán)重的安全事故，因此未能得到推廣應(yīng)用。VHP-732型支架的應(yīng)用，能夠有效提升礦產(chǎn)開(kāi)采的數(shù)量與回采率[1]。因此VHP-732型支架在上世紀(jì)成為我國(guó)礦產(chǎn)事業(yè)發(fā)展中的重要推動(dòng)因素，能夠達(dá)到370萬(wàn)t的綜放開(kāi)采產(chǎn)量。在1990年前后，已經(jīng)有20家企業(yè)的綜放開(kāi)采產(chǎn)量達(dá)到了百萬(wàn)噸以上。我國(guó)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展，離不開(kāi)綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的推動(dòng)。

2 綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)

2.1 礦井冒放性的評(píng)價(jià)方法

在礦井開(kāi)采當(dāng)中，其冒放性會(huì)產(chǎn)生較大的影響，與礦產(chǎn)資源回收率密切相關(guān)。在評(píng)價(jià)礦井冒放性時(shí)，可以量化處理其影響因素后做回歸處理，其冒放性的計(jì)算可以借助于回歸公式完成。此外，在冒放性的計(jì)算當(dāng)中也可以運(yùn)用模糊聚類(lèi)法。加權(quán)模糊推理法在實(shí)際開(kāi)采中的應(yīng)用較為廣泛，綜合評(píng)價(jià)礦層的開(kāi)采條件與地質(zhì)條件，但是由于對(duì)其它因素的考量缺乏全面性，因此冒放性的評(píng)價(jià)缺乏合理性[2]。當(dāng)冒放性受到輔助措施的影響時(shí)，礦層的開(kāi)采條件與地質(zhì)條件則會(huì)發(fā)生較大變化。

2.2 支架?chē)鷰r同綜放面頂板結(jié)構(gòu)間的關(guān)系

2.2.1 頂板壓力

關(guān)于支架?chē)鷰r同綜放面頂板結(jié)構(gòu)間的關(guān)系的研究，是綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。頂板壓力會(huì)隨著放礦井采出厚度的增加而升高，因此在開(kāi)采中需要大噸位的支架，但是在實(shí)際開(kāi)采中會(huì)出現(xiàn)鉆底和倒架等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率與安全性。而另外一種構(gòu)想則是，頂板壓力會(huì)隨著冒落矸石厚度的增加而得到緩沖，支架的噸位無(wú)需過(guò)高，但是這種情況下會(huì)引發(fā)油缸變形等問(wèn)題，導(dǎo)致開(kāi)采人員的生命安全受到威脅。

2.2.2 采場(chǎng)頂板結(jié)構(gòu)

研究采場(chǎng)頂板運(yùn)動(dòng)和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律之間的關(guān)系，也是技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題，在分析礦壓規(guī)律時(shí)，可以依據(jù)三硬條件、三軟條件、支架?chē)鷰r和采場(chǎng)頂板結(jié)構(gòu)的關(guān)系、綜放提升與創(chuàng)新等等，能夠?qū)ΦV壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行全面反映，是增強(qiáng)綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。放礦井開(kāi)采條件下，直接頂?shù)目赡苊奥浜穸韧ǔ橐淮尾沙龊穸鹊?.9-2.5倍。

2.2.3 支架?chē)鷰r關(guān)系

在普通結(jié)構(gòu)當(dāng)中，直接頂作用力、老頂與直接頂間的作用力和礦井設(shè)備重量，是構(gòu)成支架壓力的主要因素[3]。在堅(jiān)硬梁式結(jié)構(gòu)當(dāng)中，若存在較小的直接頂厚度，那么支架會(huì)承受直接頂與礦井的荷載作用，也對(duì)斷裂沖擊力進(jìn)行承受。

2.2.4 綜放支架受力同頂板結(jié)構(gòu)間的關(guān)系

頂板結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)綜放面頂板壓力產(chǎn)生影響，也會(huì)受到采空區(qū)填充狀態(tài)的影響。在常規(guī)頂板當(dāng)中，可以忽略平推力造成的影響。在梁式結(jié)構(gòu)礦場(chǎng)當(dāng)中，在評(píng)價(jià)支架類(lèi)型和頂板壓力時(shí)，應(yīng)該以預(yù)定放出率與基礎(chǔ)，評(píng)估直接頂?shù)暮穸?。在判斷梁式結(jié)構(gòu)位置時(shí)，需要對(duì)比同場(chǎng)頂板巖層結(jié)構(gòu)，并對(duì)堅(jiān)硬梁式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間加以準(zhǔn)確計(jì)算。

2.3 提升礦產(chǎn)資源回收率的技術(shù)措施

在礦巷支護(hù)錨網(wǎng)化當(dāng)中，需要以沿空掘巷技術(shù)為基礎(chǔ)，保障其具備最少的礦柱數(shù)量。為了促進(jìn)工作面回收率的提升，應(yīng)該對(duì)過(guò)渡放礦支架進(jìn)行設(shè)置。分層鋪底網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用于特厚礦層當(dāng)中，能夠在促進(jìn)回收率提升的同時(shí)，對(duì)混矸幾率進(jìn)行合理控制[4]。在實(shí)際工作當(dāng)中，還應(yīng)該運(yùn)用攻關(guān)回采工藝，促進(jìn)工作效率的提升。對(duì)工作面的傾斜長(zhǎng)度與走向長(zhǎng)度進(jìn)行適當(dāng)提升，刀把工作面應(yīng)該進(jìn)行靈活布置，對(duì)斷層等地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行避讓?zhuān)源龠M(jìn)可采儲(chǔ)量的提升。

2.4 新型綜放支架及配套設(shè)備

在開(kāi)采作業(yè)當(dāng)中，綜放支架的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，能夠在提升開(kāi)采效率的同時(shí)，增強(qiáng)工作安全性。頂?shù)V支架通常設(shè)置于緩傾斜厚礦層的綜放面低位當(dāng)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，支架的傾角類(lèi)型更加多樣化，而且能夠適應(yīng)礦層的不同厚度需求。其牢固性的增強(qiáng)也為開(kāi)采工作奠定了基礎(chǔ)，延長(zhǎng)使用年限的同時(shí)，對(duì)開(kāi)采成本加以有效控制。支架更加適應(yīng)采礦設(shè)備的工作需求，特殊架型包括了過(guò)渡支架與端頭支架兩種，能夠增強(qiáng)綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的使用效果。

3 綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化

3.1 提升礦產(chǎn)資源回收率

礦產(chǎn)資源回收率的提升，能夠促進(jìn)資源利用效率的提升，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，主要是通過(guò)對(duì)回采技術(shù)和設(shè)備、工藝等進(jìn)行改進(jìn)，滿足現(xiàn)代化開(kāi)采工作的需求。當(dāng)前礦產(chǎn)資源的回收率能夠達(dá)到80%以上，在對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)沿空掘巷技術(shù)進(jìn)行推廣應(yīng)用，減少工作區(qū)域內(nèi)的礦柱數(shù)量。礦產(chǎn)資源回收率也會(huì)由于端頭放礦支架的應(yīng)用而得到提升，提升幅度大約在2%左右[5]。

為了促進(jìn)混矸率的降低并合理控制回收率，也應(yīng)該對(duì)預(yù)采頂分層鋪地網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用。回收率會(huì)由于礦產(chǎn)資源回采工藝的改進(jìn)而得到提升，其提升幅度大約在5%左右。

3.2 綜放工作面安全保障體系

在綜放工作面當(dāng)中，通常會(huì)受到有害氣體和礦塵的影響，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生幾率上升。在某礦當(dāng)中，綜放面有害氣體產(chǎn)量在分層工作面的1.5-2倍左右，綜放開(kāi)采面有害氣體涌出量在分層工作面的1-1.6倍左右。分層開(kāi)采面的有害氣體涌出量，除了第一層之外，要比其他層都高。在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)當(dāng)中，應(yīng)該采用鄰層或者本鄰抽放的方式。此外，還可以對(duì)抽風(fēng)量和排風(fēng)量進(jìn)行適當(dāng)提升，以此防止有害氣體對(duì)綜放工作面產(chǎn)生的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜采放礦井開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升工作效率，保障開(kāi)采的安全性，是當(dāng)前礦產(chǎn)資源開(kāi)采中的關(guān)鍵技術(shù)。綜采礦井開(kāi)采技術(shù)也會(huì)受到埋藏條件與開(kāi)采條件的影響，應(yīng)該對(duì)多種技術(shù)方法進(jìn)行綜合運(yùn)用，以實(shí)際環(huán)境條件與開(kāi)采要求為基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)礦產(chǎn)資源產(chǎn)量的增加，為現(xiàn)代化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。重視礦產(chǎn)資源回收率的提升與安全保障體系的構(gòu)建，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。