综采放顶煤开采在桥煤矿的应用与发展
吴定洲 *曾 锋
（矿业集团桥煤矿 颍上 236221）
[摘 要] 本矿在集团公司率先在
C13-1煤层突破“三软”高瓦斯的禁区，实验综采放顶煤
开采方法，成功开采了13个综放面，产量，效率，效益，安全等方面取得了不断提高的效果，为我矿及集团公司开采C13-1煤层开辟了一条新的途径。本文主要是在概述本矿应用综采放顶煤技术的基础上，重点总结、分析了九年来综采放顶煤的技术成果，提出了综采放顶煤技术需要解决的一些问题及建议，为进一步优化综采放顶煤技术提供一定的依据。
[关键词] “三软”煤层 综放技术 实践与认识 问题及建议
１ 综采放顶煤开采基本情况
自97年6月，本矿在集团公司率先在C13-1煤层突破“三软”高瓦斯的禁区，试用第一套放顶煤综采设备起，至目前止，已经将近八年。八年来，在设备配套改进，放顶煤工艺改革，优化采区巷道布置，改进瓦斯抽放方法与系统，工作面灭尘系统，防止煤层自燃，提高回收率，以及综放生产技术措施与管理办法配套等方面，进行了一系列科研，试验，技术改造工作，产量，效率，效益，安全等方面相应地取得了不断提高的效果，逐步形成了一整套适合本矿地质条件下的综采放顶煤技术，也为综采放顶煤技术在集团公司的应用与推广积累了经验。九年来，开采了13个综放面，生产原煤1524万吨，工作面最高年产180万吨，最高月产23.6万吨，其间在2001年建成集团公司第一个150万吨综采队。这样的成绩，在国类似复杂地质条件下，尚不多见。
2 地质条件及其适应性
所采C13-1煤层，厚度1.93∽8.28m，平均厚5.2m，煤层倾角8∽16o，平均13o，普氏硬度f=0.35∽1.71，煤层厚度变异系数24％，煤层可采指数100％，煤厚以大于4.5m的厚度段为主，约占总数的63%，其次为3.5∽4.5m的厚度段，约占总数的25%，该煤层稳定性好，结构较简单，通常发育1∽2层炭质泥岩或泥岩夹矸。煤层顶板以泥岩，砂质泥岩为主，厚度介于3∽4m左右，老顶则多为中、细砂岩，底板以泥岩与砂质泥岩为主，局部为粉细砂岩。属“三软”较薄厚煤层。
实践证明，C13-1煤层地质条件适合综采放顶煤开采。第一, C13-1煤层和直接顶易冒落，采用综采放顶煤开采，既能保证顶煤的冒落，也避免直接顶破碎难管理的问题。第二，综采放顶煤适应性强。C13-1煤层工作面经常遇到落差小于5m的断层，尤其当煤层顶板被断层切割,而底板尚未破坏的情况下,采用一次采全高综采放顶煤沿底板开采就可以解决分层开采的困难。本矿综放面开采过程中能很顺利地通过落差3m左右的断层，其过的最大断层落差达5m。
3 工作面设备总体配套设计与选型
3.1 工作面设备总体配套的基本思路
采用综放开采技术之初，机电设备故障率高及可靠性差，严重制约着工作面生产。为进一步提高本矿综放工作面的整体装备水平和工作面的生产能力，实现矿井高度集中生产，提高生产效率，根据桥矿技术进步和企业发展的战略目标，结合桥矿已有综放开采的技术和装备，在工作面设备选型和总
体配套过程中遵循技术先进、设备精良、系统完备和性能优异、国产为主的基本原则，对本矿综采放顶煤工作面设备配套进行了逐步优化（见表1），提高了综放面的生产水平。
表1：桥煤矿综放工作面设备配套一览表
序号 1 设备 名称 采煤机 1997年 设备型号 MG200/500-WD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 端头 支架 中间架 前部运输机 后部运输机 机 破碎机 胶带运输机 乳化 液泵 主要馈电开关 控制 系统 电压 等级 工作面 1140V 工作面 1140V 工作面 3300V ZPT8750/17/32 ZFS4400/17/32 SGZ-730/400 SGZ-730/400 SZZ-764/160 SSJ-1000/220 DRB200/31.5B KBZ-400 QJZ-300 CK-2 Q=900t/h Q=900t/h Q=800t/h Q=800t/h Q=200L/min SSJ-1000/220 DRB200/31.5B KBZ-400 QJZ-300 CK-2 Q=200L/min Q=800t/h 主要参数 Vmax=8.4m/min 2001年 设备型号 MG-200/475-W ZFHG5100/18/28 ZF4000/17/27 SGZ-764/500 SGZ-764/500 SZZ-764/160 Q=800t/h Q=1000t/h 主要参数 Vmax=6.7m/min 2003年 设备型号 MG300/700-WD ZFG6200/18/28 ZFS5200/18/28HL Q=1000t/h SGZ800/800 SGZ800/800 SZZ800/315 PCM200 SSJ1200/500 BRW-400/31.5 KE3002组合开关 KJ-50 Q=400L/min －Q=2200t/h Q=1300t/h －Q=1800t/h －Q=1800t/h －Q=1800t/h 主要参数 Vmax=8.4m/min
3.2 最新配套设备主要参数及其关键技术与创新特点
3.2.1 采煤机
采煤机是综采设备中的关键设备，本矿以前使用的采煤机，装机功率小，电控系统稳定性差，供电电压偏低，不能适应断层等复杂地质条件和生产发展的要求，为此，煤矿机械厂与矿业集团合作开发出MG 300/700—WD
型采煤机，主要技术参数：装机总功率700kW，牵引速度0∽8.4m/min，截深800mm。采用机载变频电牵引技术，装备有现代化、高效的计算机控制系统及遥控装置。 3.2.2 液压支架
放顶煤液压支架型号为ZFS5200/18/28HL低位放顶煤支架；主要技术参数为：初撑力： 4640kN，工作阻力：5200kN，支护强度：0.66 mPa。其关键技术与主要创新特点：
（1）采用正四连杆低位放顶煤架型 ；
（2）采用整体顶梁结构，长侧护板，前探梁为伸缩式，从而实现对顶煤的全封闭控制；
（3）采用双回路环形、大流量阀供液系统，提高移架速度。
（4） 支架顶梁前方、尾梁安装喷嘴实现移架、放煤时自动喷雾等综合降尘技术，控制工作面的粉尘浓度。 3.2.3 前后部运输机
前后部运输机型号为SGZ－800/800型整体铸焊封底式溜槽刮板运输机，主要技术参数：输送能力为1800t/h,槽宽800mm，装机功率2 X400kW,电压3300V，电机平行布置，端卸卸载方式。
刮板运输机关键技术与主要创新特点：液压紧链装置、高强度圆环链、限矩摩擦联轴器、双速电机软起动等技术，大大提高了输送机的可靠性。 3.2.4 自移机
机型号为SZZ800/315型自移式机，主要技术参数：输送能力1800t/h,装机功率315kW。其关键技术与主要创新特点：采用双速电机软起动、液压紧链装置，采用了整体构架迈步自移机构，提高了工效。
3.2.5 顺槽胶带运输机
胶带输送机型号为可伸缩式SSJ1200/2 X250带式输送机，主要技术参数：输送能力1300t/h,输送距离2000m,带速3.15m/s，胶带宽1200mm。其关键技术与主要创新特点：
采用调速型液力偶合器软启动系统，采用胶带自动紧、多层储存胶带等技术，提高了皮带的可靠性及运输能力。 3.2.6 工作面控制系统和主要开关
KJ-50型PROMOS监控系统，其特点：拆装方便，整套系统都采用了隔爆插接结构，功能齐全，性能可靠。
KE3002组合开关，其特点为：结构紧凑，芯体式模块集动力馈电、换向、保护为一体，拔插简便快速，安装维修方便。
4 瓦斯治理技术
随着设备可靠性和现场管理水平的提高，产量的提升，瓦斯绝对涌出量增大，制约生产的矛盾已由当初的顶板管理、机电设备技术，转为瓦斯治理技术，如1151（3）工作面瓦斯涌出量最大已达到65m3/min。瓦斯治理也由风排为主，变为以抽为主、以抽定产，1151（3）工作面60%的瓦斯就是靠抽采释放。
本矿成功运用的抽采方法有：顺层钻孔，顶板走向钻孔，上隅角采空区埋管，回风巷穿层孔，高抽巷，保护层工作面开采、地面钻井抽采技术，目前，矿正在实施底板抽采巷穿层预抽瓦斯技术。
为了防止工作面机尾及上隅角的瓦斯局部积聚。工作面上顺槽及时收
综采放顶煤开采在谢桥煤矿的应用与发展定稿06.05.16
