神华国神上榆泉煤矿山西省忻州市036500
摘要：随着经济发展，中国对能源的需求量也越来越大，煤炭资源是中国的主要能源，为了更好地满足社会发展需求，煤矿企业必须不断增加产能，采用高产、高效的采煤法，综采放顶煤开采能够有效的实现我国煤矿提升产能、提高生产效率的目标。本文将通过对目前煤矿生产过程的实践分析综采放顶煤开采技术的具体应用。
关键词：综采放；顶煤；开采工艺
80年代初期，将综采放顶煤开采技术进行区域化的投入使用。对东北、华北地区的矿源先后进行了综采放顶煤开采技术的实验；直到1994年，综采放顶煤开采技术的投入才得见成效，产量迅速提升，并达到一年翻一番；1996年末，全国综采放顶煤开采工艺已经成熟，装备了255个工作面的采煤工作面综采放顶煤开采工艺的使用使整个煤矿开采行业得到了一个空前的发展，煤矿产量大幅提升。
1放顶煤开采法
实施放顶煤开采工艺要提前把工作面安装铺设在需开采煤层底部，利用采煤机切割煤层，在切割时液压支架要配合支护，并且要随工作面的推移不断移动，此时工作面前段的刮板输送机要向煤壁位置推移，移到煤壁位置后，通过对后部刮板输送机的千斤顶进行操作，使后部刮板输送机也移动到相应位置，完成这些工序后，采煤机开始割煤，通常切割1刀～3刀后，就可把放煤口按照所规定的放顶煤技术要求打开，把已经破碎的煤炭放出，当放出的煤炭矸石含量超出允许额度后，要立刻关闭放煤口，此时一个放顶煤开采工艺循环就完成了。
2综采放顶煤采煤法的类型
放顶煤采煤法其分类以厚煤层本身的实际环境条件为依据，可以将其划分为三个种类：倾斜分层放顶煤开采如果煤层厚度达到了15m至20m时，要将煤层进行划分，将其划分成8～12m的可以运用放顶煤生产工艺的高度，然后从上半部煤层开始开采，这种分层综采工作面，可以实施交错同时开采。
2.1一次采全厚放顶煤开采
沿煤层底板布置一个放顶煤开采长壁工作面，一次放出顶煤全厚。是国内普遍使用的主要综采手段。实现高产、高效最适宜的开采厚度为6至10m，优势在于投入的设备设施少，在回采巷道中的掘进度和维护量都较少，工作面的运输便捷、通风系统设计简单，生产比较集中。缺点是煤质较软时，工作面运输平巷及回风平巷维护较困难。
2.2预采顶分层网下放顶煤开采
此种放顶煤综采技术是沿着煤层的顶板设计、布置一个一般的长壁工作面，并对其进行铺网预采顶分层，等顶板破落之后，沿着煤层底部安装放顶煤工作面，将位于两个工作面之间的煤炭从所铺设的网下放出。此种采煤工艺一般用在煤层厚度12m以上的工作面条件，现场的直接顶硬度大或者瓦斯浓度高，需要生产前排放瓦斯的缓斜煤层。其优点是由于顶层铺设金属网，可以减少放煤的含矸量。
此种采煤工艺的不足之处在于实施开采顶分层后，会导致矿山压力消弱，对放顶煤的破碎有很大的影响，经常需要人力来进行大块煤炭的破碎。
3综采放顶煤开采工艺
3.1综采工作面工艺过程
双输送机放顶煤技术是通过采用前方输送机作为采煤机的导轨，先切割煤层底部，切下来的煤炭通过前段输送机运走，同时向前迁移液压支架，这时顶板开始逐渐出现破落迹象，当破落到一定程度后把放煤口打开，让煤炭向后端的输送机流动，然后后端的输送机再运走煤炭，在利用双输送机房顶煤技术采煤时，煤炭运输路线有两条。其它工序如采煤机割煤、迁移液压支架、移动前部输送机等工序都类似于普通的综采工艺；在前部输送机移动后，移动支架的过程中后部输送机也要随着支架前移。值得注意的是，在此项操作中为了更好地防止错槽事故的发生，对中部槽的连接部位应特别注意，应用放顶煤技术初采时，在支架推出切眼后，发现顶煤冒落就开始放煤，先把支架排成直线后再放顶煤，放煤时要从顺槽一端依次向另一端放煤，可一次放一架或一次放两架，具体放架次数要视情况而定，切割工序与放煤工序可以一起进行，可以通过把工作面划为两端的形式，其中一段切割煤炭，一段放煤。在放煤时若有大量矸石出现，要及时停止放煤。
若放煤过程中有大块煤炭堵塞放煤口，可以通过反复升降放煤板的方式进行处理。
单输送机放顶煤工艺类似于双输送机放顶煤工艺，其最大的特点是占用设备少，机头易移动，操作程序简单，但这种单输送机放顶煤技术开采松软的厚煤层时，架上、架前很容易出现冒空现象，容易造成工作现场出现大量煤尘。
3.2端头放煤
在煤矿开采现场，有很多支架能够满足特种端头的使用，在利用放顶煤技术采煤时，对于端头的维护人们通常采用的是通过改良后的过渡支架或用放顶煤的支架直接维护端头，此外由于在端头的位置要加高输送机的过渡槽，这样就造成了支架难以放煤、过煤，因此只能把工作面两端各留出2架～4架不放顶煤的支架，这样必然会浪费大量煤炭。
3.3初采和末采放煤工艺
国内最初投入使用放顶煤工艺时，由于没有完善的安全保护措施，在生产过程中为了更好地预防顶板破碎掉落现象，通常在初采时要推进10m～20m不放顶煤的距离，但人们在生产实际中发现这种保护措施效果其实并不是很好。随着放顶煤工艺逐步成熟，推开切眼后就直接放顶煤，已经成为目前综采工作面使用放顶煤技术的主要工艺。为尽量缩短步距，同时最大限度地提高初采回收率，深孔爆破与切顶巷工艺是人们在使用放顶煤技术时普遍采用的工艺。早期使用放顶煤技术时，通常会在快要完成工作面开采的前20m左右的距离停止放顶煤开采，然后铺设金属网，这样会浪费大量煤炭，为了最大限度地减少煤炭浪费，人们在不断进行技术创新，逐步把停采距离缩小到10m左右，此时有两个方面的问题需要在生产工艺中有针对性地解决：a）停采线要依据现场条件合理选择，通常选择顶板条件相对稳定的位置作为停采线；b）为了使工作面不窜入后方矸石，金属网要能够被矸石压住。
4提高综采放顶煤开采回收率的途径
4.1扩大端头放煤范围
可以通过不断改进与完善端头支架，实现端头全部放煤，可把放煤插板安设在端头支架尾部，安设的这个端头插板要可以摆动，提高煤炭回收率；
4.2对工作面初采阶段的放煤管理要不断加强
一旦综采放顶煤工作面推出开切眼，就应立即实施放煤，初采时要尽量避免丢煤现象，要严格按照放顶煤操作制度生产，不断加大生产的管理力度，要有专门的操作人员进行综采放顶煤操作，最大限度地降低煤炭浪费，使煤炭回采率达到最大。此外井下工人的个人素质及生产现场的管理水平等因素也会影响综采放顶煤工作面的煤炭回收率。
4.3选择放煤步距与放煤工艺时要科学、合理
要依据煤层的厚度、放煤口尺寸及具体位置、矸石排放能力，来科学、合理设计放煤步距，若需开采的煤层较厚、所需的放煤口较大时，可适当加大放煤步距，若需开采的煤层较薄、放煤口较小时，可适当缩小放煤步距。采用洗选加工工艺采煤时，若矸石排放能力强，可以减小放顶煤步距，不但可以提升煤炭回采率，而且可保证煤炭质量；
结论：综采放顶煤开采技术的使用有效地提升了煤矿资源的利用率，不仅能够有效地降低煤矿开采过程中的成本投入还能够提升煤矿的开采量。综放开采技术为煤矿的安全生产发挥着重要的作用。它不仅解决了煤矿开采困难的问题，也解决了厚煤层矿井高效和安全问题，并成为当前我国厚煤层开采的主要方法。
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