工程技术

厚煤层大采高综采采煤工艺特点

王伟东

（龙煤双鸭山分公司新安煤矿，黑龙江双鸭山

155100）

[摘要]本文主要阐述了破碎顶板下开采措施、倾斜开采措施、端头支护、防止煤壁片帮、防倒防滑等厚煤层大采高综采工艺特点问题。

[关键词]厚煤层；大采高；综采；采煤工艺

大采高一次采全厚综合机械化采煤法，是随着大采高液压支架、大功率采煤机的出现而形成的新工艺。国际上3.5~5.0m厚煤层开采的走势是综采一次采全厚采煤法。近些年来，大采高一次采全厚综合机械化采煤法已在我国一些煤矿应用。大采高综采采煤工作面产量高，采煤工效高，回采巷道的掘进量比分层可减少一半，万吨掘进率低，节省生产准备费用；可节省铺网工序，节约支护材料，降低生产成本；搬家倒面少，可缓冲采掘关系，节省搬家费用。大采高一次采全厚综采适合地质构造简单、煤层厚度3.5m以上、煤层赋存稳定、倾角小和顶板比较稳定的煤层。

大采高综采工作面呈中间高、两头矮的形状，由于工作面采高不小于3.5m，而平巷则受支护材料和技术等的限制，高度都小于3.5m，因此使工作面机头、机尾处形成三角煤，给开采带来麻烦。大采高综采工艺的主要设备有采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机等。大采高综采采煤工艺因设备高度大、煤壁容易片帮，采煤方法一般用走向长壁或俯斜长壁。

1破碎顶板下开采措施

1）铺设金属网，控制架间流矸。破碎顶板条件下，因支架初撑力大，进一刀支架就得支、卸载一次，在移架过程中，可能将完整的顶板破碎了，原来破碎的顶板会更破碎。从架间的空隙中落下的矸石把底座埋住，挤压供液管路，矸石清理困难。使用铺单层金属顶网能解决架间漏矸石问题。金属顶网的铺设方式为：沿倾斜搭接长度要大于400mm，沿走向搭接大于200mm。鱼鳞式铺设，网扣为双丝双扣，扣距200mm，扣连成三花形。

2）利用支架前探梁和护帮板对悬露顶板和煤壁及时支护。采煤机割过煤后，把支架前探梁伸出及时支护顶板，掩护式支架可适合破碎顶板。而由于采高太大，超前压力增大，会导致煤壁片帮、冒顶严重。如采煤机割煤前煤壁片帮深度小于1m，迅速连好顶网，超前移架或及时伸出前探梁，就能控制住顶板。在煤壁受支承压力和基本顶来压作用，煤壁松软，片帮面积较大，深度大于1.5m，支架的前探梁和超前移架无能为力时，要使用超前探板，打贴帮柱的方法控制顶板。在控制好顶板后再开始割煤和移架。

3）控制煤壁片帮，避免冒顶事故。大采高支架工作面冒顶一般是因煤壁片帮引起的。所以，控制煤壁片帮是个重要环节。在生产中要加快工作面推进速度、减少片帮，还要使用楔形木锚杆加固煤壁。木锚杆直径38mm，长度为1600~2000mm，锚杆布置为五花形，眼距1m。

2倾斜开采措施

2.1俯斜开采的技术措施

俯斜开采的存在的问题是工作面和平巷积水，采高不好把握，应采取以下技术措施。

1）排水措施。在工作面下平巷下方约10~15m处，平行下平巷分段掘进排水水窝，用泵和管路将涌水排走；在转载机机尾后边筑黄泥墙，形成水坑，把水挡住，再用泵和管路把水排走；如果涌水量大，区段开采顺序为上行式，在工作面下平巷煤柱内多开联络眼，把工作面涌水经联络眼排入区段采空区内；在平巷打木板水沟，要加强水沟管理，保证排水畅通。2）技术措施。采用俯斜开采，要使采煤机截割出的底板与顶板平行，控制采高，避免采煤机滚筒及输送机上漂下扎的出现，保证正常生产。

2.2仰料开采的技术措施

仰斜开采的问题是工作面煤壁片帮严重，会导致大面积冒顶。解

决这一问题，要采取以下技术措施：1）工作面采过向斜轴后，应马上改为仰斜开采，避免支架托煤顶开采，工作面采煤机、输送机和支架应立即上漂，找到直接顶，严格控制采高和仰斜角度，沿顶板回采。2）及时支护顶板，避免片帮、冒顶范围扩大。用楔形木锚杆加固煤壁，减少片帮、冒顶。3）工作面淋水大，要用木垛、中柱和中柱抬板保护好工作面平巷的落后道眼，保持排水畅通，避免采空区涌水把工作面下机

）工作面煤壁前方上、下平巷内，有出水点或头和转载机机尾淹没。4

淋水，要挖通水沟，将水集中到水窝内，用泵和管路排走。在转载机机尾后部用黄泥筑墙，挖出水窝，用泵和管路把水排干，避免转载机和带式输送机拉水煤。

3端头支护

平巷的支护通常是金属拱形支架，开采一般用木梁木柱把平巷内的金属拱形支架超前替出运走。替换支架的超前距离为至煤壁3~5m，并用抬棚加强支护，有时需加打木垛。工作面上、下端头处，因控顶面积大，矿压显现剧烈，常把木棚、抬棚、木垛等压坏，端头支护变形明显，坑木消耗大，并不安全。“十”字顶梁与单体液压支柱配套支护是比较好的支护形式。利用端头支架支护也是较好的一种端头支护形式。

4防止煤壁片帮

大采高综采工作面煤壁片帮，有的深达1.5m以上，并可能导致冒顶事故。应采取措施以预防和治理煤壁片帮。

1）利用护帮装里。在片帮严重的工作面，要选择具有二级护帮装置的液压支架。2）及时支护。在采煤机割煤后，滞后采煤机1~2架马上擦顶移架并打开护帮板，需要时把第一段护帮板用千斤顶使其向上翻转，临时支护顶板，减少端面距，以第二段护帮板支撑煤壁，采煤机通过前收起。3）加快推进速度，可使煤壁片帮减轻。

4）及时调架。若煤层厚度超过支架支护高度，就使顶梁不能平整地接触顶板，导致切顶线前移，引起煤壁前方支承压力加大，造成片帮加剧，引起冒顶，使顶板管理复杂化。为保证回采空间顶板状态完好，采取每次移架后要调整平衡千斤顶的措施，使顶梁与顶板接触良好。5）提高初挥力。提高液压支架的初撑力，有效控制顶板离层和下沉，对煤壁片帮起到减缓作用。6）俯料及伪料开采。要防止工作面仰斜开采，采取俯斜开采或伪斜开采。7）加固谋壁。为减少煤壁片帮，采用木锚杆或决硬膨胀水泥尼龙绳锚杆加固煤壁，控制煤壁片帮。5防倒防滑

5.1防滑措施1）利用设备防滑。大采高支架的防滑装置，包括排头架锚固和中间防滑千斤顶。排头架锚固装置是由顶梁连接千斤顶、底座间连接千斤顶和底座后部的锚固链组成的。底座后部锚固链将排头架的头架与末架间用链条连接，链条的一端加挂千斤顶控制。锚固装置的各千斤顶均需处于工作状态，并与移架动作同步才能起作用，中间防滑千斤顶用链条将底座与输送机相连接。工作面倾角大于100时，均需加挂中间防滑千斤顶。一般6m左右布置一个中间防滑千斤顶。中间防滑千斤顶必须经常处于工作状态，并与移架、推溜动作同步。

2）上移输送机。工作面采煤过程中，输送机与支（下转第141页）