综采放顶煤开采的工艺流程与放煤方式

综采放顶煤开采的工艺流程与放煤方式

[摘要]本文主要阐述了综采放顶煤的工艺流程，放顶煤初采和末采放煤工艺、放煤步距工艺和放煤方式等问题。

【关键词】综采放顶煤；工艺流程；放煤方式

放顶煤采煤法是在厚煤层中，沿煤层（或分段）底部布置采高2m~3m的长壁采煤工作面，利用综合机械化采煤工艺或其他回采工艺进行回采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方或上方放出并回收的采煤方法。缓倾斜—倾斜厚煤层放顶煤采煤法分为一次采全厚放顶煤开采、预采顶分层网下放顶煤开采和倾斜分段放顶煤开采。急倾斜厚煤层放顶煤采煤法分为水平分段放顶煤采煤法和倾斜—圆弧—水平布置方式放顶煤采煤法。

一、综采放顶煤的工艺流程

在煤矿采煤生产中，中、低位放顶煤使用比较广泛，是放顶煤开采发展的主要方向。一次采全厚放顶煤开采的综采工艺流程及工序如下。

1、采煤机割煤。使用双滚筒采煤机沿工作面全长截割煤体，工作面两端采用斜切进刀方式，截深主要是0.6~0.8m，采高2.4~2.8m 。采煤机落煤由滚筒螺旋叶片、挡煤板及前部输送机铲煤板配合，装入前部输送机运出工作面。在煤层倾角较大时，为避免设备下滑，要采用单向割煤，从下到上单向割煤。

2、移架。为维护端面顶煤的稳定，放顶煤液压支架都有伸缩前探梁和护帮板，采煤机割煤，伸出伸缩前探梁支护新暴露顶煤；采煤机通过后，要及时移架，收回伸缩前探梁，以护帮板护住煤壁。

3、推移前部输送机。移架后，应可移置前部输送机。如果采用一次推移到位，可在距采煤机约15m处逐节一次完成输送机推移。如果采用多架协调操作，分段移输送机，在采煤机后5m左右开始推移输送机，一次推移不过300mm，要分二至三次把输送机全部移近煤壁，确保前部输送机弯曲段不小于15m。

4、移后部输送机。拉架和移置前部输送机，操作移后部输送机的专用千斤顶，把后部输送机移到规定位置。操作应注意邻架和溜槽的连接部位，避免错槽和掉链等事故。

二、放顶煤

放顶煤通常采用“二采一放”或“三采一放”，就是采煤机割两刀或三刀放一次

顶煤。顶煤的放出顺序，要从工作面一端开始，顺序逐架依次放煤。若顶煤较厚，也可隔架轮换或二至三架一组，隔组轮换放煤。

在放顶煤时，出现以下情况放煤为不正常，即：碎煤成拱放不下来；大块煤堵放煤口而放不出来；因顶煤过硬，很难垮落。

处理碎煤成拱的方法是摆动支架的尾梁或掩护梁，通常都能破坏成拱的碎煤。也能升降支架破坏成拱的碎煤，而此法对支架有损害。在大块煤堵塞放煤口时，应通过支架上的插板、搅动杆等结构破碎或松动顶煤。在顶板稳定条件下，适当摆动支架尾梁可把顶煤松动破碎。如遇较大块煤，应采用打眼爆破的方法破碎，而每一炮眼的装药量应进行控制，放落的大块煤在输送机上应使用人工或机械的方式破碎，防止在工作面端头由于输送机的过煤高度出现阻煤。在顶煤过硬难以垮落时，要预先对顶煤进行破碎处理，一般采取从工作面向顶煤打眼爆破的方法，其爆破方式及爆破参数应按顶煤的性质决定。如果在工作面不能破碎顶煤或高瓦斯矿井，要实施布置工艺巷进行专门的预爆破作业。一些矿井采用高压注水软化顶煤，也较为有效。

放顶煤开采的主要工艺循环顺序为：放顶煤开采的一个循环结束是以放煤工序完成为标志的，一刀一放所需的循环时间为最短。

三、综放开采应注意的问题

在综放开采中扩大了放顶煤范围，通常提前10m左右停止放顶煤并铺顶网，应注意解决好以下问题：首先是使撤架空间处在稳定的顶板条件下，选择合理的终采线位置；还要有效避免后方的矸石窜入工作面，即矸石要能够压住金属网。如不铺网要在综放设备许可的坡度范围内加大爬坡度，减少放煤量，在到终采线时，使支架基本贴近顶板，把易燃的碎煤变为底板上的实体煤。

四、放煤方式

1、单轮顺序放煤

单轮顺序放煤是一般的放煤方式，从端头处能放煤的一号支架开始放煤，放至放煤口见矸，顶煤放完后关闭放煤口，再打开二号支架放煤口，二号支架放完后再打开三号支架放煤口，直到最后支架放完煤为一轮。此放煤方式操作简单，易于掌握，放煤速度较快。见到矸石连续放出，就要马上关门，防止大量矸石混入煤中导致含矸率增加。

为提高单轮顺序放煤的速度，达到多口放煤，应采用单轮顺序多口放煤方式。单轮顺序多口放煤方式能把放煤能力提高，而含矸率反而容易降低。在实际生产中，经常二至三个放煤口同时放煤：第一个放煤工负责顺序打开放煤口放煤；第二个放煤工负责中间支架的正常放煤；第三个放煤工负责在放煤中发生混矸时，关闭后面的放煤口。此放煤方式，在顶煤强度不大、放煤流畅、均匀时，能得到较高的产量和较低的含矸率。双放煤口同时放煤适合于煤层厚度不大于5m的工

作面。

2、多轮顺序放煤

此种放煤是把放顶煤工作面分为二至三段，段内同时开启相邻两个放煤口，按顺序循环每次放出30%~50%的顶煤，把此段的顶煤全部放完再进行下段放煤，或各段同时进行。多轮顺序放煤能减少煤中混矸，提高顶煤采出率。它的缺点是每个放煤口要多次打开才可把顶煤放完，放煤速度较慢；每次放出顶煤的30%~50%，操作不好掌握。对煤层厚度大于10m的工作面采用多轮顺序放煤，含矸率较低；顶煤太厚的工作面移架后中部顶煤垮落破碎状况较差，多轮放煤能使上部顶煤松散，有利放煤。

3、单轮间隔放煤

这是间隔一架或几个支架打开一个放煤口，每放煤口一次放完，见矸关门。操作时，先顺序放1 , 3 , 5……，二号支架的煤，相邻两架支架间会形成脊背高度较大、两侧对称、暂放不出的脊背煤。放单号放煤口时，不混矸，放完全部或部分单号支架后，再顺序打开2 , 4 , 6 … 号支架放煤口，放出双号架之间的脊背煤。这是一般的单轮间隔一架的放煤方式。在煤层厚度大于12m时，可采取间隔二架或三架打开放煤口再放脊背煤的放煤方式。

单轮间隔放煤扩大了放煤间隔，可防止矸石窜入放煤口，减少混矸；顶煤放出率高于单轮顺序放煤和多轮顺序放煤两种放煤方式，工作面采出率好时在80%以上；能多口放煤，提高工作面产量和加快放煤速度。