关于综采放顶煤技术的深入认识和思考.doc

关于综采放顶煤技术的深入认识和思考摘要：本文说到综放开采与厚煤层倾斜分层开采相比而言具有的优越性，以及其使用条件和采场矿压显现的规律；在此基础上经过思考和查阅资料，总结了几点关于综放开采覆岩破坏和地表沉陷规律。关键词：综放开采 优越性 使用条件 矿压规律 覆岩破坏和地表沉陷规律 在“采矿新技术”课程上，我有幸听了多为教授的精彩报告。听完报告后结合我自己导师的研究方向加以思考，使我对综放开采技术有了更加深刻的理解和认识，同时也引发了自己的一点思考。一 深入认识 综采放顶煤技术在我国是在上世纪90年代逐渐发展和成熟起来的，并以其显著的技术和经济优势在我国得到了迅速推广和应用，经过将近二十年的发展，目前该技术已成为我国现代化高产高效矿井的核心技术之一。与厚煤层倾斜分层开采相比，综放开采的优越性主要表现在以下几个方面：1. 有利于合理集中生产。综放开采的一次采出煤层厚度增加，并且可以实行采、放平行作业，增加了煤层的开采强度，简化了生产环节并大大降低了巷道掘进及维护工作量，实现了矿井的高度集中化生产。2. 对煤层及地质条件有较强的适应性。由于综放开采顶煤的放出厚度是可以变化的，因此使用煤层厚度变化较大的煤层条件，从而避免了因煤层厚度变化分层工作面难以布置的困难。此外，综放开采对小的地质构造也具有较好的适应性。3. 具有显著的经济效益。与倾斜分层开采相比，巷道掘进量减少了50%,设备占用费、材料消耗费、安装拆迁费及工资等费用显著减少，可使吨煤成本降低10-30元。放顶煤采煤法的主要缺点是采出率较低（比分层开采低10%左右），工作面粉尘大，自然发火、瓦斯积聚隐患较大等，应严格采取措施并在应用中注意应用条件。放顶煤开采工艺技术虽然有明显的经济效益，但由于放顶煤是利用矿山压力破煤，因而对煤层的可放性及其赋存条件具有一定的要求，其适用条件可概括为以下几点：1. 煤层厚度。一般认为512米为佳。2. 煤层硬度。顶煤硬度系数一般要求小于3，否则需采取预破碎措施。3. 煤层倾角。宜小于15度。4. 煤层结构。每一夹石层厚度不大于0.5米，其硬度系数小于3，顶煤中夹石层厚度的比例也不宜超过10%15%。5. 顶板条件。直接顶应具有随顶煤下落的特性，其冒落的高度不宜小于煤层厚度的1.01.2倍，基本顶悬露面积不宜过大。6. 地质构造。地质破坏较为严重、构造复杂、断层较多和使用分层长壁综采较困难的地段、上下山煤柱等，宜采用放顶煤开采。7. 自然发火、瓦斯及水文地质条件。对于自然发火期短、瓦斯量大以及水文地质条件复杂的煤层，应调查清楚并采取相应措施后才能使用放顶煤开采。综放采场矿压显现基本特征如下：1. 顶煤刚度是影响采场矿压显现的关键因素。2. 老顶对采场矿压显现的影响降低。3. 高位直接顶对采场矿压显现的影响较大。4. 支架工作阻力对采场矿压显现有显著影响。二 一点思考 目前的学术界似乎对综放开采的上覆岩层和地表沉陷的规律的探究比较少，我想这主要是由于目前综放开采的应用条件决定的。由于厚煤层综放开采一次性开采厚度大，推进速度快，造成的覆岩破坏和地表沉陷与普通综采和炮采相比，必然更加剧烈，当地表存在对沉陷比较敏感的目标（比如重要建筑物、铁路、水体等）时，那么用综放开采显然不能适应地表沉陷控制的要求，需要用别的开采方法。但反过来试想一下，如果我们能通过某种方法和措施有效地控制和治理上覆岩层移动和地表的沉陷，使得地表沉陷指标符合特定的要求，那么综放开采的适用条件不是更广了吗？综放开采不是将会在更大的范围内取得更大的技术和经济效益了吗？要达到这一目标，必然要对综放开采上覆岩层和地表移动规律有清醒的认识，然后再相应地提出具有针对性的控制方法和治理措施。带着这些疑问，我查阅了相关资料。综放开采覆岩破坏和地表沉陷规律如下：1. 综放开采上覆岩层移动和地表沉陷剧烈，地表最大下沉速度约为普通分层开采的4-5倍，环境破坏尤为严重，“三下”综放开采沉陷治理技术复杂，难以控制。2. 综放开采工艺造成的采空区边界附近的煤炭损失限制了覆岩的充分垮落和岩层移动的发展，造成拐点向采空区内侧偏移更大，同时，初采和末采工艺的差异造成了停采线一侧的拐点偏距大于开切眼一侧，使两侧的地表移动规律完全不同。3. 综放开采时覆岩移动变形剧烈，危险变形期持续时间长，充分采动区地表的残余变形现象更加明显4. 采厚是控制超前影响角和最大下层速度滞后角的主要因素之一。采厚越大，覆岩破坏越剧烈，岩层移动传播的范围和速度越大，超前影响角越小，最大下层速度滞后角越大。由于厚煤层综放开采覆岩破坏和地表沉陷的以上特点，使得各矿区已掌握的传统中厚煤层一次采全高和分层开采的覆岩破坏高度和地表沉陷