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摘要 简述上个世纪以来对我国煤炭工业有重大影响的综采放顶煤开采技术概况，综采放顶煤开采的优越性和适应性，同时也指出了我国综采放顶煤开采中存在的绝对瓦斯涌出量增加采出率不高含矸率增加空气中的粉尘浓度增加等问题，并针对问题提出了一些解决方法。根据出现的问题，进一步分析了今后综采放顶煤开采技术的研究方向。
关键字：放顶煤开采；综采；煤矿开采
【分类号】：TD823.49
1综采放顶煤技术发展与现状
综合机械化放顶煤开采技术最早出现在国外。80 年代后国外综放技术开始萎缩，90年代只有极少数矿井使用。我国综放的发展始于80年代。到90年代，综放技术迅速发展[1]。1994 年，全国综放开采总量达到3688104t，有28个矿务局，60个综放面在生产。在设备、工艺、安全保障等方面做了大量理论研究和现场试验，为近几年的发展打下了坚实基础。到1998年，全国综放总产量达到7000*104t， 综放工作面总数达到82个。使用条件由初期的缓倾斜煤层发展到倾斜、急倾斜煤层；由开采条件较好工作面发展到条件较差的“三软”、“两硬”、“不稳定”煤层。其中以缓倾斜厚煤层工作面的效果最明显，工作面最高年产量达到500*104t以上。使用数量、范围、技术先进性和取得效果，均居世界领先地位[2]。
2综采放顶煤开采的优越性和适应性
2.1优越性
综采放顶煤开采是厚煤层井工开采的一种煤炭回采方法。相对于分层开采来说，综采开采是一种能够实现高产高效的采煤技术。
（1） 煤层掘进量小，掘进费用低，缓和了采掘关系； 减少了搬家倒面次数，节省了综采面设备搬迁安装的工作量及费用。
（ 2） 对急倾斜厚煤层，较普通法开采的工作面产量提高了1～3倍。
（ 3） 提高了煤炭的块炭率，增加了煤炭的售价。
（ 4） 有利于矿井的集中控制，实现了减面，减人，提高功效的目标。
（ 5） 提高了劳动生产率，大大减少了坑木金属网截齿电能工资等消耗。
2.1适应性
（1） 综采放顶煤开采的煤厚应控制在6～10m的范围内，对煤厚大于10m，应选择分段放煤开采
（2） 综采放顶煤开采一般适应煤的硬度系数f在0.5～0.6可采用；对于f>2时采用必要的措施后也可搞综放开采。
（3） 对地质条件煤层赋存条件有很大的适应性 实践证明，综采放顶煤可以在缓倾斜煤层中适应煤层厚度变化（4～20m）对落差不超过割煤高度的煤层，对破碎顶板及三软煤层与分层开采相比有更好的适用性。
在厚煤层开采中，综采放顶煤开采较之其它开采方式有极大的优越性和适应性，因此这一方法在我国的煤炭开采领域得到了广阔的推广 据统计，在全国综采放顶煤开采工作面多达200多个。
3 综采放顶煤开采技术存在的问题
虽然经过多年的努力和相关实践，综采放顶煤开采技术在我国取得了巨大的发展，并且有着丰硕的发展成果。但是仍然存在着一些问题需要我们去解决：
3.1 瓦斯的绝对量增加
对厚煤层进行完一次开采之后，在进行开采之后受工作面前方支承应力的分布、岩层运动、裂隙发育、顶煤运移等的影响，瓦斯涌出有了很大的变化。采空区的瓦斯运移、聚集情况和溢出等和分层开采之间有着较大的差异。多年以来实际工作证明，放顶煤开采对瓦斯事故的产生没有起到推动作用，在厚煤层的开采过程中，瓦斯主要来源自身的煤层，随着开采推进，大量的高浓度瓦斯堆积在工作面后方位置的采空区上，并且在顶煤冒落的同时，这些高浓度的瓦斯将进入工作面，对安全生产造成了很大的威胁。
3.2 放顶煤开采煤炭损失
主要有以下三種情况：首先是放煤工艺带来的损失，这种损失占到了工作面总损失的一半以上；其次是机械设备带来的损失，由于机械设备和条件的限制造成的损失约占总损失的百分之二十五；最后是由于对工作面参数进行设计时出现错误或者设计不合理带来的损失。
3.3 放顶煤开采不能做到使尘源下风向处的工人不受到粉尘的危害
工作面在放煤工序增多的同时也使得尘源数增多，虽然每个尘源的产生尘量有所降低，但是由于尘源数目的增加，总的含尘量是上升的。工人在工作时所呼吸空气中的粉尘量达不到国家相关标准的要求。同时由于综放工作面的产量较高，瓦斯量也较大，需要更强的风速和风量，这也导致了更多粉尘的出现。
3.4 发火问题是放顶煤需要解决的一个重大问题
在进行放顶煤开采时的发火情况主要有采前、采后发火两种。采前发火一般出现在空帮空顶处和巷道局部冒顶，是发生在掘进前或者推进前的灾害，倘若在发火时不能进行有序的应对，将会导致严重的后果。采后发火在采煤工作面开采后存留了较多的浮煤，在进行开采中遗留下的巷道、顶板垮落时有裂隙出现，这些都为采后发火提供了充足的氧气供应，造成了采后发火现象。
4 解决综采放顶煤问题的的对策
4.1 瓦斯综合防治措施
（1） 在煤与瓦斯突出的矿井，须在采放前搞好瓦斯的预抽放，减少瓦斯的压力，降低瓦斯涌出的浓度，然后再投产。
（2） 在生产过程中，要监测采空区瓦斯的积存程度，对于悬板顶。应提前人工爆破放顶，避免采空区上部空间的瓦斯聚集，防止老空区冒落使瓦斯涌出，造成突发事。
（3） 保证工作面通风量。使风量风速符合煤矿安全规程要求要消灭工作面一切引爆火源，特别是要防止电火花的发生如煤层中含有夹矸或硫铁矿，要坚持洒水割煤并保持机组的平稳运行不要割顶底板岩石，防止截齿撞击引起火花。
4.2粉尘防治
（1） 采煤机在割煤时，除采用喷雾降尘外，还应采用采煤机负压二次降尘技术。
（2） 在架间及放煤口设置除尘器降尘。
（3） 回风巷道设置水幕，各转载点喷雾洒水降尘。
（4） 注水，洒水前应在水中掺人降尘药剂，使粉尘易于降落。
（5） 煤层预注水来促进降尘。
4.3自然发火防治
（1） 用轻质发泡料做为喷注材料，利用井下移动式喷注设备对综放工作面上下两巷喷涂堵漏；对于相邻采空区丢煤带。用电厂粉煤灰为骨料的速凝胶灌注堵漏，并结合工作面均压通风，形成有效的防漏风保障系统，从而达到防止采空区大面积窜通和自然发火的目的。
（2） 对综放工作面采空区和相邻采空区可能发火的区域进行注氮，以降低O2 浓度，延缓发火期对注氮所需的条件时间和地点一定要解决好，以便降低注氮成本提高注氮防灭火效果。
（3） 了解自然发火机理，掌握巷道发火规律及影响因素。预测巷道沿空掘进过程中最短自燃发火期及可能发火区域，以便在发火前采取针对性很强的防火措施，提高防灭火效率。
（4） 加快工作面的推进速度，防止煤炭的自燃据国内生产经验，月进度40m可有效地防止煤炭自燃。
5结束语
综采放顶煤开采是一项综合性的采煤新技术，在缓倾斜急倾斜厚特厚煤层的适宜条件下，采用这项新技术开采，取得了较突出的经济效益。然而，必须意识到综采放顶煤开采方法仍存在很多问题，如回收率；高产量和高瓦斯高煤尘的矛盾，设备和生产系统能力（尤其老矿）不配套，管理水平低等，都妨碍工作面生产能力的提高，因此必须努力突破这些技术难关，使综采放顶煤工作面向高产高效率高效益高安全的方向发展[3]。
参考文献
[1] 刘玉堂. 中国厚煤层综放开采技术 [ J] . 中国煤炭， 1999，25（7）：7-10.
[2] 张云国 . 综采放顶煤开采技术现状[J]. 中国矿业，2010，（7）：91-93.
[3] 王家臣，唐跃刚，曹代勇，等.煤炭资源与安全开采术新进展[M]. 徐州： 中国矿业大学出版社，2007.
关键字：放顶煤开采；综采；煤矿开采
【分类号】：TD823.49
1综采放顶煤技术发展与现状
综合机械化放顶煤开采技术最早出现在国外。80 年代后国外综放技术开始萎缩，90年代只有极少数矿井使用。我国综放的发展始于80年代。到90年代，综放技术迅速发展[1]。1994 年，全国综放开采总量达到3688104t，有28个矿务局，60个综放面在生产。在设备、工艺、安全保障等方面做了大量理论研究和现场试验，为近几年的发展打下了坚实基础。到1998年，全国综放总产量达到7000*104t， 综放工作面总数达到82个。使用条件由初期的缓倾斜煤层发展到倾斜、急倾斜煤层；由开采条件较好工作面发展到条件较差的“三软”、“两硬”、“不稳定”煤层。其中以缓倾斜厚煤层工作面的效果最明显，工作面最高年产量达到500*104t以上。使用数量、范围、技术先进性和取得效果，均居世界领先地位[2]。
2综采放顶煤开采的优越性和适应性
2.1优越性
综采放顶煤开采是厚煤层井工开采的一种煤炭回采方法。相对于分层开采来说，综采开采是一种能够实现高产高效的采煤技术。
（1） 煤层掘进量小，掘进费用低，缓和了采掘关系； 减少了搬家倒面次数，节省了综采面设备搬迁安装的工作量及费用。
（ 2） 对急倾斜厚煤层，较普通法开采的工作面产量提高了1～3倍。
（ 3） 提高了煤炭的块炭率，增加了煤炭的售价。
（ 4） 有利于矿井的集中控制，实现了减面，减人，提高功效的目标。
（ 5） 提高了劳动生产率，大大减少了坑木金属网截齿电能工资等消耗。
2.1适应性
（1） 综采放顶煤开采的煤厚应控制在6～10m的范围内，对煤厚大于10m，应选择分段放煤开采
（2） 综采放顶煤开采一般适应煤的硬度系数f在0.5～0.6可采用；对于f>2时采用必要的措施后也可搞综放开采。
（3） 对地质条件煤层赋存条件有很大的适应性 实践证明，综采放顶煤可以在缓倾斜煤层中适应煤层厚度变化（4～20m）对落差不超过割煤高度的煤层，对破碎顶板及三软煤层与分层开采相比有更好的适用性。
在厚煤层开采中，综采放顶煤开采较之其它开采方式有极大的优越性和适应性，因此这一方法在我国的煤炭开采领域得到了广阔的推广 据统计，在全国综采放顶煤开采工作面多达200多个。
3 综采放顶煤开采技术存在的问题
虽然经过多年的努力和相关实践，综采放顶煤开采技术在我国取得了巨大的发展，并且有着丰硕的发展成果。但是仍然存在着一些问题需要我们去解决：
3.1 瓦斯的绝对量增加
对厚煤层进行完一次开采之后，在进行开采之后受工作面前方支承应力的分布、岩层运动、裂隙发育、顶煤运移等的影响，瓦斯涌出有了很大的变化。采空区的瓦斯运移、聚集情况和溢出等和分层开采之间有着较大的差异。多年以来实际工作证明，放顶煤开采对瓦斯事故的产生没有起到推动作用，在厚煤层的开采过程中，瓦斯主要来源自身的煤层，随着开采推进，大量的高浓度瓦斯堆积在工作面后方位置的采空区上，并且在顶煤冒落的同时，这些高浓度的瓦斯将进入工作面，对安全生产造成了很大的威胁。
3.2 放顶煤开采煤炭损失
主要有以下三種情况：首先是放煤工艺带来的损失，这种损失占到了工作面总损失的一半以上；其次是机械设备带来的损失，由于机械设备和条件的限制造成的损失约占总损失的百分之二十五；最后是由于对工作面参数进行设计时出现错误或者设计不合理带来的损失。
3.3 放顶煤开采不能做到使尘源下风向处的工人不受到粉尘的危害
工作面在放煤工序增多的同时也使得尘源数增多，虽然每个尘源的产生尘量有所降低，但是由于尘源数目的增加，总的含尘量是上升的。工人在工作时所呼吸空气中的粉尘量达不到国家相关标准的要求。同时由于综放工作面的产量较高，瓦斯量也较大，需要更强的风速和风量，这也导致了更多粉尘的出现。
3.4 发火问题是放顶煤需要解决的一个重大问题
在进行放顶煤开采时的发火情况主要有采前、采后发火两种。采前发火一般出现在空帮空顶处和巷道局部冒顶，是发生在掘进前或者推进前的灾害，倘若在发火时不能进行有序的应对，将会导致严重的后果。采后发火在采煤工作面开采后存留了较多的浮煤，在进行开采中遗留下的巷道、顶板垮落时有裂隙出现，这些都为采后发火提供了充足的氧气供应，造成了采后发火现象。
4 解决综采放顶煤问题的的对策
4.1 瓦斯综合防治措施
（1） 在煤与瓦斯突出的矿井，须在采放前搞好瓦斯的预抽放，减少瓦斯的压力，降低瓦斯涌出的浓度，然后再投产。
（2） 在生产过程中，要监测采空区瓦斯的积存程度，对于悬板顶。应提前人工爆破放顶，避免采空区上部空间的瓦斯聚集，防止老空区冒落使瓦斯涌出，造成突发事。
（3） 保证工作面通风量。使风量风速符合煤矿安全规程要求要消灭工作面一切引爆火源，特别是要防止电火花的发生如煤层中含有夹矸或硫铁矿，要坚持洒水割煤并保持机组的平稳运行不要割顶底板岩石，防止截齿撞击引起火花。
4.2粉尘防治
（1） 采煤机在割煤时，除采用喷雾降尘外，还应采用采煤机负压二次降尘技术。
（2） 在架间及放煤口设置除尘器降尘。
（3） 回风巷道设置水幕，各转载点喷雾洒水降尘。
（4） 注水，洒水前应在水中掺人降尘药剂，使粉尘易于降落。
（5） 煤层预注水来促进降尘。
4.3自然发火防治
（1） 用轻质发泡料做为喷注材料，利用井下移动式喷注设备对综放工作面上下两巷喷涂堵漏；对于相邻采空区丢煤带。用电厂粉煤灰为骨料的速凝胶灌注堵漏，并结合工作面均压通风，形成有效的防漏风保障系统，从而达到防止采空区大面积窜通和自然发火的目的。
（2） 对综放工作面采空区和相邻采空区可能发火的区域进行注氮，以降低O2 浓度，延缓发火期对注氮所需的条件时间和地点一定要解决好，以便降低注氮成本提高注氮防灭火效果。
（3） 了解自然发火机理，掌握巷道发火规律及影响因素。预测巷道沿空掘进过程中最短自燃发火期及可能发火区域，以便在发火前采取针对性很强的防火措施，提高防灭火效率。
（4） 加快工作面的推进速度，防止煤炭的自燃据国内生产经验，月进度40m可有效地防止煤炭自燃。
5结束语
综采放顶煤开采是一项综合性的采煤新技术，在缓倾斜急倾斜厚特厚煤层的适宜条件下，采用这项新技术开采，取得了较突出的经济效益。然而，必须意识到综采放顶煤开采方法仍存在很多问题，如回收率；高产量和高瓦斯高煤尘的矛盾，设备和生产系统能力（尤其老矿）不配套，管理水平低等，都妨碍工作面生产能力的提高，因此必须努力突破这些技术难关，使综采放顶煤工作面向高产高效率高效益高安全的方向发展[3]。
参考文献
[1] 刘玉堂. 中国厚煤层综放开采技术 [ J] . 中国煤炭， 1999，25（7）：7-10.
[2] 张云国 . 综采放顶煤开采技术现状[J]. 中国矿业，2010，（7）：91-93.
[3] 王家臣，唐跃刚，曹代勇，等.煤炭资源与安全开采术新进展[M]. 徐州： 中国矿业大学出版社，2007.