探讨煤矿大采高综采技术的实践和应用

探讨煤矿大采高综采技术的实践和应用
随着社会经济的发展，我国的城市化进程不断加快，各种新的技术和设备得到了开发和应用，在提升人们生活水平的同时，也使得社会对于能源的需求日益增加。

作为在一次能源构成中占据70%份额的重要能源，煤炭的作用是十分巨大的。

在我国的煤炭储备中，缓斜厚煤层煤炭占煤炭总产量的40%以上，部分矿区赋存有3.5～5.0m厚的煤层，而且是矿区的主采煤层。

对于煤层倾角超过30°的厚煤层而言，大采高综采技术具有十分巨大的优势，需要引起煤矿开采企业的重视（我们这里是近水平煤层）。

1 大采高综采技术概述
大采高主要是针对普通采高而言的，一般认为大采高综采是指割煤高度在3.5m以上的综合机械化开采。

大采高综采技术的基本特征如下：
（1）同普通的分层综采相比，大采高综采技术具有生产能力大、单产高、工序简单、采出率高、吨煤成本低、巷道维护量小等优点，而与综放开采相比，则具有采出率高、煤尘小、含矸率低等特点。

（2）工作面开采高度大，使得覆岩的破坏范围相对较大，基本顶可以自由回转，具有充足的运动空间，上覆稳定的砌体梁结构，与采场距离较远。

（3）工作面的支护结构强度高，动载系数小，支架围岩的受力以静载为主。

（4）工作面煤壁存在严重的片帮现象，而且片帮和冒顶联动性大，支架缺乏稳定性，无法对支架围岩系统的稳定性进行有效控制。

大采高综采技术在煤矿开采中的应用是十分必要的。

在科技发展的带动下，各种新的采矿技术和采矿设备不断涌现，煤矿开采实现了由普通综合机械化生产向高产高效集约化生产的转变，不仅设备的可靠性有了很大提升，同时实现了综采生产的自动化控制，取得了良好的经济效益。

而厚煤层开采相对薄煤层和中厚煤层而言，具有生产工作面少、产量高的特点，是我国综采生产发展的主要方向，同时也是实现矿井安全、高产、高效开采的重要途径。

实践证明，高效集约化生产的模式可以有效提升工作面的生产能力，提升生产的安全水平，“一矿一面、一个采区、一条生产线”的模式，使得大采高综采技术成为我国煤矿开采技术发展的必然趋势，也是实现高产高效矿井建设的有效途径。

2 大采高综采技术在煤矿中的实践和应用
以陕北府谷矿区的三道沟煤矿为例，对大采高综采技术在煤矿开采中的实践应用进行分析和探讨。

2.1 井田概况
（1）位置与交通。

三道沟煤矿位于陕西省府谷县西北，距县城约25km。

交通较便利，府谷—鄂尔多斯市公路从井田南部通过，神（木）朔（州）、神（木）包（头）铁路分别从井田南部和西部通过，并与全国铁路网线相连。

井田向南距神木北火车站30km，距榆林市180km，向东距府谷县25km，向北距东胜市160km，向西距新街约60km。

这些四通八达的公路、铁路网线，为三道沟煤矿的开发建设提供了良好的交通运输条件。

（2）自然地理。

三道沟煤矿地处陕北黄土高原的北缘，东临黄河，西接毛乌素沙漠东南缘的风沙堆积区，属典型的黄土高原地貌，区内植被稀少，水土流失严重。

基岩及红土沿沟谷两侧大面积出露，局部沟帮及梁峁之上覆盖第四系黄土或风沙。

风沙覆盖率平均5%，但井田内整体西部高于东部，较大河流的西（北）岸较东（南）岸沙化严重。

区内地势总体是中偏西部高，四周低。

最高处位于井田中部的大伙盘，标高1397.0m，最低点在东南部的沙梁川与阳湾川交汇处，为1008.5m。

区内一般相对高差100～150m，最大高差388.5m。

一般标高在1200～1250m之间。

（3）矿区开发现状。

井田地处神东矿区东部。

神东矿区早在解放前即有小煤矿开采，但直到20世纪80年代，才由神华集团进行大规模开发建设，目前有生产和在建矿井20余对，生产能力和产量均已超过100.00Mt/a，是目前国内规模最大、装备最为先进的矿区。

在煤炭工业西安设计研究院2002年1月编制的《陕西省神府矿区新民开采区总体规划》中，将矿区新民预留区之大部和远景规划的石岩格、石瑶店井田各一部分合并成为三道沟井田，用以开发建设府谷电厂的供煤
矿井。

由于煤层埋藏浅，露头多，井田内及周边已有众多小煤矿开采，但规模很小，一般在0.06Mt/a以下。

2010年以来，当地政府加强对小煤矿的资源整合力度，要求小煤矿的生产能力在0.3Mt以上。

2.2 大采高综采技术的应用
我国从1978年起，开始引进和试验厚煤层大采高一次采全厚开采方法，至今已得到很大发展。

神东矿区在坚持高产高效矿井建设的基础上，充分利用现有资源条件，引进国外先进设备及管理模式，发展大采高、大功率综合机械化综采，实现了建设“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”矿井的目标。

对于该矿井而言，设计确定合并区5-2煤层采用长壁大采高综采，采高6m左右。

装备具有世界先进水平的大功率、高可靠性设备，实现工作面单产5.00Mt/a以上。

在回采过程中，由于工作面倾角较大，采高大，为了保证工作面的高产高效以及安全生产，需要注意以下问题：
首先，对采高进行严格控制。

结合工作面的实际情况以及机电设备的技术参数，需要对工作面的采高进行合理有效的控制。

一般来说，采高在5.5～6.0m之间时，可以在保证开采率的情况下，对煤壁片冒情况进行控制，保证煤矿开采的安全性和稳定性。

其次，要提升支架的初撑力，并对架型进行控制，做好防倒架措施。

通常情况下，在移架后，支架与运输机的倾角差要控制在5°～10°之间，使其处于轻微的反倒状态，工作面移架过后及时打上防倒油缸，使防倒油缸处于张紧状态。

最后，要做好防下滑措施，这里主要针对采煤机进行探讨。

其一，必须安排专业的操作人员，避免不规范的操作行为，在每次停机前，需要将采煤机后退约1.5m，并且保证采煤机处于非重负荷启动状态；其二，采煤机需要装设相应的闭锁装置，能够统治工作面刮板输送机的运行；其三，要确保采煤机齿轨安设的牢固性，经常对其进行检查，确保安全无误。

3 结语
综上所述，在煤矿生产中，大采高综采技术具有十分显著的优点，是实现高产高效矿井建设的有效途径，需要引起煤矿工作人员的重视，切实做好大采高综采技术的实际应用，保证其作用的充分发挥。

参考文献
[1] 刘小明.羊场湾煤矿大采高综采工艺设备确定与应用[D].西安科技大学，2011.
[2] 杨冲.厚煤层大采高综采工作面采场围岩稳定性研究[D].北方工业大学，2013.。