综采放顶煤一次采全高的采煤法在刘庄煤矿的应用徐澎

综采放顶煤一次采全高的采煤法在刘庄煤矿的应用徐澎
发布时间：2023-06-22T10:43:26.565Z 来源：《中国科技信息》2023年7期作者：徐澎[导读] 刘庄煤矿开采过程中出现产能低、成本高等问题，为提高产能、保障安全生产，通过研究分析不同地质条件下高效高产的采煤工艺，刘庄煤矿采用了一次采全高采煤法。

在生产过程中取得良好的效果、设备等资源得到充分利用，实现煤矿资源最大开采率。

中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿安徽阜阳 236200
摘要：刘庄煤矿开采过程中出现产能低、成本高等问题，为提高产能、保障安全生产，通过研究分析不同地质条件下高效高产的采煤工艺，刘庄煤矿采用了一次采全高采煤法。

在生产过程中取得良好的效果、设备等资源得到充分利用，实现煤矿资源最大开采率。

关键字:一次采全高；综采放顶煤；采煤方法；采煤机
0 引言
综合考虑采出率低和采空区故障等问题，综采放顶煤技术需要良好的技术支持，结合本矿的煤层覆盖情况、矿压配套设备情况介绍工作面的主要工作技术参数，分析刘庄煤矿工作面一次采全高设备的运行情况，并对设备运行带来的效果进行总结。

本文主要根据目前采煤方法取得的实际效果进行分析对比，为提高生产效率奠定基础。

1 地质概况
刘庄煤矿151307工作面煤层厚度5.12～6.75m，平均6.2m，机采高度为3.6～5.8m，平均5.5m。

刘庄煤层顶煤垮落角为15°～25°，煤层颜色为黑色，沥青光泽面为主，玻璃面次之，该区域煤层结构复杂，延时呈碎状或块状，多数为半亮煤层组成，玻璃表面光泽，煤层中间部分含有1层，夹矸平均厚度为0.3m，夹矸岩性为浅灰色泥岩。

2 采煤方法
综采放顶煤采煤法以综采放顶煤液压支架、双滚筒采煤机等设备为基础，利用采煤工艺进行全自动全机械化的开采工艺，与传统综采技术相比，综采放顶煤工艺增设险以动后运输的技术，采煤设备与支架之间是相互作用的，每个独立放煤口都有相应的支架，以减少脊背煤的损失。

一次采全高采煤法是在传统综采放顶煤回采技术上改良的，主要担任工作面的运煤和通风等作业，具有出材率高、适应性好等优点。

根据多种采煤方法和刘庄矿复杂地质条件下超厚煤层高效开采课题的研究表明，综采放顶煤一次采全高采煤方式是保障回收率和工作面产量的主要方式，尤其适合在一区煤层工作。

破煤与装煤方法：采煤机斜切进刀→割煤→移架→推前刮板运输机→放顶煤→拉后刮板运输机→拉转载机→缩尾→支回柱（端头、超前）
2.1 采煤机进刀方式
采煤机进刀采用在工作面端头斜切进刀法，其进刀过程如下：采煤机推移至距离工作面大约15m处，升起前滚筒，降下后滚筒。

采煤机采用斜面进刀方式，切煤滚筒完全切入煤壁后，调整滚筒的位置使得端部输送机移动至距离工作面20m处，在采煤机开端部分、移架前段放顶煤，沿着牵引方向拉后输送机，将采煤机反向牵引，通过3-4次牵引后采煤机切割刀煤矿末端，末端也采取斜进刀方式。

2.2 割煤、装煤
刘庄煤矿开采过程中采用双向切割煤层方式，割煤深度为1m左右，斜切进刀长度大于30m，牵引速度3~5m/min，采煤机前段割顶煤，后端割底煤，后滚筒位置处自行装煤，其余位置通过铲板自动装入前段运输机。

需注意厚煤层切割方面要严格把控采煤高度，将煤壁割成直线，顶板切割保持平整且不留底煤。

2.3 推移刮板运输机
工作面前段运输部分基于支架，利用支架支撑作用移动，推移前段运输机沿水平方向，弯度控制在3°以内，弯曲段长度控制在20m以内，采煤机上刮板输送机进行推移工作时，要在刮板输送机中运行，机头机尾在停机状态下检查设备各部分的连接庆魁昂，推移工作面机头，先推转载机，再移动支架；移动时刮板输送机前必须要控制在一条线之内，将刮板输送机移动一条直线。

2.4 放顶煤工艺
工作面放顶煤方法采用“两刀一全量放煤”的循环步距，采放比为 1:2.63。

放顶煤采煤法的作业范围是在厚煤层中，通过综合机械化采煤技术进行回采，使用双滚筒采煤机沿工作面斜面切割，采用斜切进刀方式，采煤机落煤利用前部输送机和铲煤板合作作业，装入输送机运输工作面中。

为防止设备出现滑动，采用从下到上的割煤方式。

表2-2-1 放煤分段范围
注：头尾过渡支架由跟班队长或班组长进行放煤
3 应用效果
矿井内煤层属于厚煤层，角度倾斜煤层，结构简单，顶板多数为泥岩，深灰，植物化石较多，直接底则为灰色砂质泥岩，矿井可采用大采高一次采全厚开采方式，厚煤层分层开采，综采房顶开采。

提高厚煤层工作面面单产的主要方法就是加大综采工作面的采高，前期通过实验厚煤层大采高一次采全厚发放至今已取得不少进步，但最近几年厂家及企业通过大采高设备检定6.0m取得良好的实验效果。

根据其他煤矿试验厚煤层实际开采情况可见，厚煤层分层开采技术得到很大提高，在大中型矿井中，厚煤层分层开采经验丰富，但该开采方法存在一定的弊端，主要表现为巷道条件复杂时，开采的日常维护和掘进成本较高；较高煤层的开采要进行人工支架，增加了井下作业人员的劳动强度，增加循环作业和成本的负担，工作面的生产效率较低。

放顶煤开采方式，刘庄煤矿试验后取得显著的效果，刘庄煤矿开采技术的不断发展进步，综采放顶煤法具有安全高效、高效高产、低能耗等优点，越来越多的被广泛应用于厚煤层的开采过程中，综采放顶煤工艺解决了硬顶板厚煤层条件下放顶煤的技术问题，真正做到高产高效。

放顶煤综采技术可以更好的在煤层变化大和地质条件复杂的厚煤层中使用，投资小，运营成本低，但该采煤方法存在一定缺陷，煤炭回收率低，开采过程涉及的设备较多，通风效果不明显，容易造成瓦斯含量高等问题。

在煤层厚度在4m左右的状态下，适合一次采全厚综采设备开采方式，该煤层易发生瓦斯大量涌出问题，而一次采全高采煤方法更加适合瓦斯治理，可有效提高资源使用率和回收率，与传统放顶煤模式相比，该开采工艺复杂、资源回收率低，实施效果更佳。

综采工作面主要设备之一就是液压支架，长壁工作面的液压支架以支撑为主，两边柱状支撑，因此支架的安全程度是选择的首选，应选择安全可靠、稳定和使用寿命长的设备，本文介绍的地质条件顶板岩性主要以泥岩为主，可采用中等稳定顶板，不同厚度的煤层地质条件各不相同，底板的稳定主要依靠岩性厚度。

大采高液压支架在使用过程中稳定可靠、故障率低，通过现场试验，取得良好的效果，维修率较低，足以适应厚煤层工作面的支护强度。

4 注意事项
工作面在开采前要进行二氧化碳破裂的方式疏通瓦斯等有害气体，通过边切断边预防的形式，弱化顶板，减轻给工作面带来的压力，增加煤层透气度，即时垮顶煤，避免瓦斯集中释放，从而控制瓦斯溢出。

工作面倾向长度长，加强工作面工程质量管理，及时调整工作面进度，预防出现上窜下滑情况，科学合理的分配煤量，避免过量事故的发生。

工作面严格按照三直一平管理，支架即时达到最佳支撑力，加强铁器设备的管理，及时清理设备面的杂物，密切监测刮板输送机运载情况，严禁人员随意过桥等，加强工作面水质管理，确保排水系统正常运转，加强工作面顶板的监管，即时分析矿井监测数据，安排专人一周进行观测，防止顶板事故的发生，并严格按照操作规范，做到应放尽放，避免大量煤块流入运输系统，减少卡堵问题发生。

5 结束语
通过工作面各项参数的试验选择，厚煤层工作面各方面参数正常、未出现设备故障等问题，新设备的运行在保证企业正常生产的同时，提高企业经济效益，为真正实现高产高效和低能耗的目标奠定基础。

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