綜放開采工藝是提高礦井高產(chǎn)高效的途徑

自20世紀80年代中期以來，綜合機械化放頂煤開采技術進入推廣、完善、提高階段，并在我國得到快速發(fā)展，目前已成為部分條件適宜礦井高產(chǎn)高效建設的主要途徑之一。

磁窯堡二礦經(jīng)過技術改造建設，礦井由年產(chǎn)30萬噸小井一躍成為年產(chǎn)240萬噸的現(xiàn)代化大型礦井。先進采煤工藝的合理引用是決定礦井高產(chǎn)高效的關鍵因素，現(xiàn)行機械化采煤工藝主要有綜合機械化放頂采煤法和綜采采煤法兩種。從對靈武礦區(qū)主采煤層2號煤的開采技術條件分析來看，是適合采用機械化采煤工藝的。但是究竟采用何種采煤工藝投入成本最低，且能帶來效益的最大化，需要進行開采效益比較，在綜放試驗面開采試驗取得成功的基礎上，我們以C14區(qū)段為例，對綜放和綜采開采工藝進行比較，以科學合理的確定礦井開采工藝，實現(xiàn)礦井的高產(chǎn)高效。

1 煤層特征及工作面參數(shù)

1.1 煤層賦存特征

2＃煤層平均厚度10.74m。賦存較穩(wěn)定，除圓疙瘩向斜軸和五疙瘩背斜軸之間平均傾角24°外，其余地段煤層的平均傾角在12°。一般含1-3層夾矸。距煤層底板1.0 m之上有0.5的m粉砂質(zhì)泥巖。煤的硬度1.6-1.9，容重1.31t/m³。2煤單向抗壓強度13.9-20.9Mpa，單向抗拉強度0.89-1.48Mpa。2＃煤節(jié)理及裂隙不發(fā)育。老頂為淺灰、灰白色，泥質(zhì)膠結，緩波狀層理，含有少量暗色礦物的細砂巖，厚度3.81米；直接頂為粉砂巖，淺灰色，成分以石英為主，泥質(zhì)膠結厚度0.98米；偽頂為灰色碳質(zhì)泥巖，有滑面，厚度0.05—0.25米；直接底為粉砂巖，淺灰色，水平層理，有植物化石，厚度0.72米；老底為細砂巖，灰白色，成分以石英為主，厚度2.35米。

1.2工作面開采技術參數(shù)

C142區(qū)段設計工作面可采走向長度為2950米，工作面傾斜長200米，煤層平均傾角12°，煤層平均厚度10.74米，煤層硬度系數(shù)f=1.6~1.9。

2 巷道布置方式及工程量

2.1 綜放開采布置方式

采用綜放開采工藝時，工作面布置風、機兩巷、切眼及輔助爆破工藝巷，總工程量為12400米，均采用錨網(wǎng)支護。區(qū)段間留設30米區(qū)段煤柱，區(qū)段動用儲量830萬噸，采出煤量為581萬噸，區(qū)段綜合采出率為70％。

2.2 綜采分層開采布置方式

采用綜采分層開采工藝時，布置分層工作面風、機兩巷、切眼及區(qū)段集中巷，總工程量為24440米，采用錨網(wǎng)支護的巷道工程量為12260米，其余12180米均采用12^＃礦工棚支護，集中巷與順槽之間各留設30米煤柱，區(qū)段動用儲量955萬噸，采出煤量為639萬噸，工作面回采率為77％，區(qū)段綜合采出率為66.9％。

3 開采直接成本對比

C142工作面回采結束，綜放開采可采出煤量587萬噸，直接總成本為587×15.75＝9245.25萬元。噸煤直接成本為15.75元；綜采分層開采可采出煤量639萬噸，直接總成本為639×35.98＝22991.22萬元，噸煤直接成本為35.98元。相比較綜放開采噸煤直接生產(chǎn)成本較綜采分層開采低20.23元。綜采分層開采噸煤直接成本是綜放開采的2.28倍。（見附表1）

綜放、綜采生產(chǎn)工藝直接生產(chǎn)成本對比表 附表1

4 開采工藝功能對比

綜采工藝的總功能是采煤。要完成這個總功能，需要完成落煤、裝運、支護、放頂?shù)裙δ?。采煤為上位功能，落、裝、運、支、放為下位功能。下位功能是實現(xiàn)上位功能的手段，上位功能是下位功能的目的。

在分層綜采作業(yè)過程中，上、下分層的落煤功能均靠采煤機的截割作用將煤落下，同時完成了裝煤功能。

在應用放頂煤綜采時，煤層下部仍然靠采煤機的截割作用落煤，而上部的頂煤則利用礦山壓力的作用使其破碎垮落，并隨工作面的推進放出，實現(xiàn)落煤功能，這是與分層綜采的根本區(qū)別所在。

5 結論

通過技術經(jīng)濟比較得出，放頂煤綜采工藝是采煤技術的一項重大變革，與分層綜采相比具有一系列的優(yōu)點，減少了巷道掘進量和掘進費用，緩解了長期存在又難以解決的采掘接續(xù)關系的緊張狀況，減少了搬家次數(shù)和搬家費用，取消了鋪網(wǎng)工序和鋪網(wǎng)費用，降低了采煤噸煤電耗，提高了連續(xù)生產(chǎn)時間和月單進，提高了工效，是礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效的途徑。