急倾斜特厚煤层水平分段综采放顶煤工艺的应用与研究

厚煤层放顶煤开采技术的实践应用厚煤层是煤炭资源开发中的重要资源，但其开采过程中存在着诸多困难和挑战。

放顶煤开采技术是一种常用的开采方法，能够有效地提高煤炭资源的开采率和安全生产水平。

本文将深入探讨厚煤层放顶煤开采技术的实践应用。

一、厚煤层放顶煤开采技术概述放顶煤开采是指在采煤工作面上部留有一定的煤柱，并在地表上开展采空区上覆压力垫采的一种采煤方法。

这种方法可以避免采空区塌陷对地表的影响，有助于提高采煤效率和减轻对环境的影响。

在厚煤层开采中，放顶煤技术被广泛应用，其实践应用非常重要。

1. 选煤地质勘察在厚煤层开采前，首先需要进行矿区的地质勘察，以充分了解煤层的分布情况、煤体的性质和煤层的构造等信息。

通过地质勘察，可以为后续的放顶煤开采提供准确的地质信息基础，为合理规划开采方案提供重要参考依据。

2. 采空区管理在放顶煤开采过程中，采空区管理是至关重要的一环。

充分利用采空区空间，合理规划采煤工作面和煤柱的尺寸，防止采空区在顶板形成大面积塌陷，是保障放顶煤开采顺利进行的关键。

要加强对采空区的监控和治理，确保采空区的安全稳定。

3. 顶板控制技术在厚煤层放顶煤开采中，顶板控制技术是一个关键环节。

通过合理的支护措施和顶板加固，可以有效防止顶板失稳和顶板冒落的情况发生，保障矿井运行的安全性。

还可以利用预应力锚杆、预应力锚索等技术手段，提高顶板的承载能力和稳定性。

4. 安全生产管理在厚煤层放顶煤开采过程中，安全生产管理是非常重要的一环。

矿井企业要严格执行国家安全生产标准，加强矿井安全管理，建立健全的安全生产制度，加强对职工的安全教育培训，提高安全意识和应急处置能力，确保生产过程的安全稳定。

5. 技术装备应用在厚煤层放顶煤开采中，应用先进的技术装备是提高开采效率和保障矿井安全的重要手段。

采用大型开采设备和先进的煤矿掘进技术，可以提高采煤速度和层高利用率，减少工人的劳动强度，降低矿井的生产成本。

通过对厚煤层放顶煤开采技术的实践应用，取得了良好的应用效果。

急倾斜特厚煤层综放开采实践李前，魏东，杨世杰（华亭煤电股份有限公司，甘肃华亭744100）摘要：从开采技术、工作面装备标准、提高采出率的措施、技术经济指标等方面，总结了华亭煤矿急倾斜特厚煤层综采放顶煤开采的实践经验，所提供的经验体会对同类矿井的设计和生产具有一定的参考价值。

关键词：急倾斜特厚；煤层；综放开采中图分类号：TD823.213文献标识码：B文章编号：0253-2336（2002）08-0017-04LI Oian，WEI DOn g，YANG Shi-ie（，744100，）华亭煤矿采用立井、斜井联合开拓，主斜井铺设25 大倾角带式输送机提煤，副立井采用1I矿车双层四车罐笼单罐平衡锤提升，副斜井在矿井开拓接续时期继续采用串车提升。

设计生产能力300万I/a，目前有2个综放工作面水平分层（段）放顶煤开采，矿井实际生产能力达到300万I/a。

!概述矿井开采煤层为侏罗纪华亭组10煤层，属长焰煤。

煤层厚度33.86~68.72m，平均51.51m，倾角45 。

10煤层下部结构简单，上部结构复杂，夹矸一般4~5层。

顶板一侧有15m左右的亮煤，层理发育，单轴抗压强度10~20Mpa，易垮落；中部为20m左右的暗煤，单轴抗压强度20~30 Mpa；距底板15m左右有一层厚度1.01m的夹矸层，岩性以油母页岩及砂岩为主，10煤层伪顶岩性为碳质泥岩及砂岩，赋存不稳定；直接顶为砂岩或粉砂岩，厚度1.26~19.5m，易垮落，块度大，属!级顶板；老顶为粉砂岩及细砂岩；煤层底板为泥质胶结的中-细砂岩。

10煤层的视密度为1.32 I/m3，普氏系数=2~3。

10煤层属易燃煤层，自然发火期为2~3个月，最短为28c。

矿井地质构造简单，无大的褶曲和断层，10煤层全井田可采，赋存稳定，为急倾斜特厚稳定煤层，相对瓦斯涌出量0.67m3/I，煤层瓦斯含量低，为低瓦斯矿井。

"开采技术采用水平分层（段）综采低位放顶煤采煤法。

急倾斜煤层综采放顶煤高产高效应用实践急倾斜煤层水平分层综采放顶煤采煤法,尤其是对于短臂综采工作面,要实现高产高效有一定的难度,在新矿集团苇湖梁煤矿多年来急倾斜煤层短臂综采放顶煤开采的应用实践中,通过不断改进采煤工艺,技术创新,基本实现了急倾斜煤层综采放顶煤的高产高效,在新矿集团苇湖梁煤矿+579水平东翼B1+2综采放顶煤工作面实现了平均日产1800吨以上,回采率85%以上的好成绩,这主要得益于在技术管理和班组管理上二者得到很好的结合,并取得了很好的效果。

标签：急倾斜煤层;综采放顶煤;高产高效1 工作面地质概况B1+2属急倾斜煤层,煤层呈简单单斜构造,煤层厚度29米,倾角63度,煤层走向略有变化。

该区内地层除受南北强烈挤压应力的作用而使地层发生急倾斜外,在该区域范围内尚未发现其它构造破坏,煤层节理发育,层理变化较小,硬度较大, B1+2中间分别夹有1.28米、0.18米、1.42米三层夹矸,顶板层理明显,节理发育,属中等稳定性顶板,底板由直接底和老底构成,直接底为11.90米节理发育的泥岩,煤层硬度F=2—3,该工作面阶段高度18米,其中机采高度2.5米,放煤高度15.5米,由于顶煤较厚利用支架的反复支撑,很难破碎顶煤,将造成顶煤悬而不下,给工作面带来危险,同时影响回采率,因此必须采取强制松动破碎顶煤。

2 工作面设备布置和技术改进(1)根据工作面煤层倾斜的特点(倾角63度)和刮板运输机的特点(后部输送机两头高中间低),合理选择工作面液压支架,该工作面共布置17付支架,中部布置13付ZFYB2800/16/28型支架,在B1槽布置两幅ZFB4000/20/28型过渡支架,覆盖B1端头,提高南端头安全性和端头煤体的可放性,减少端头煤量损失,克服了以往由于南墙形成端头,造成南端头的煤不能充分放出和由于后部输送机机尾高,造成放煤口与机尾距离太近不能充分将顶煤放出;在B2端头安设两幅ZFB4000/20/28型过渡支架,克服了以往由于支架放煤点与后部刮板运输机机头太近,造成块煤难以从机头处通过,甚至由于块煤被卡,而损坏设备,不但影响正常安全生产,而且造成一定的经济损失。

急斜煤层水平分段综采放顶煤高产高效关
键技术
主要内容
1.建立急斜放顶煤开采复杂地质条件量化预测技术及程序设计；
2.研究急斜煤层水平分段放顶煤开采围岩破断规律及形成大结构下的力学条件，建立整体力学模型，确定合理的支护参数：
3.研究分段开采和辅助破煤的顶煤破坏和散体化力学过程，确定高效开采最佳的水平分段高度：
4.建立以开机率和顶煤放出率为指标的高产高效工艺体系监测和计算机仿真模型。

技术要点
在本课题研究中运用了现代采矿的理念与技术，在以下技术领域均有创新：
1.以开采地质环境评价为基础，建立急斜综采放顶煤开采地质条件量化预测技术及程序设计。

2.将地下的工作面矿压观测、围岩深基点位移观测，地表的沉陷网数据库沉陷观测、地质灾害调查，综合进行双馈的数理模拟，以反演急斜煤层开采围岩及覆盖层运动全过程，由此建立这类煤层开采的系统数学力学模型。

3.建立系统软件，推动急斜煤层水平分段放顶煤高产高
效发展。

系统研究急斜特厚煤层水平分段综采放顶煤的高产高效，是国内外还没有进行过的，这是用现代高新技术与思想改造和提升古老的采矿业的新的尝试。

本项目以建立关键技术的理论基础为核心，进行急斜特厚煤层综采放顶煤的高产高效研究，对于推动企业科技进步，减人提效，进行产业结构调整有重要意义。

而高产高效实现高度集化中生产，又便于统一规划、集中治理地质环境。

急斜煤层水平分段综采放顶煤高产高效关键技术背景介绍我国是煤炭大国，煤炭资源储量居世界前列。

煤炭产业是国民经济重要支柱产业，但随着能源结构调整和环保要求的提高，煤炭产业面临着转型升级的压力。

急斜煤层是煤炭资源开采中面临的难题之一，其开采难度大、效益低，成为煤炭产业转型升级的重要领域。

水平分段综采放顶煤技术是一种高效的急斜煤层开采方式，逐渐受到关注并得到广泛的应用。

技术原理水平分段综采放顶煤技术是指采用水平地质普查、水平钻眼和掘进通风等技术手段，将急斜煤层划分为多个水平分段，然后采用综合采煤机对每一水平分段进行综合采煤，再通过顶煤机对采削完毕的煤层进行便捷、高效的顶煤作业，从而实现煤层的高产和高效开采。

水平分段综采放顶煤技术的具体步骤包括普查勘探、钻孔布置、通风安全、掘进等，相比于传统急斜煤层开采方式，具有以下优势：•增加采场长度，提高采煤效率；•避免顶板塌落，保障矿井安全；•降低采煤成本，提高煤炭收益；•减少环境污染，符合环保要求。

技术案例山西省阳泉市繁峙县张家胡同煤矿是我国典型的急斜煤层矿井之一。

该矿采用水平分段综采放顶煤技术开采急斜煤层，该技术应用后，煤层采出率得到提升，产生了明显的效益。

经过实际应用，该技术取得了如下成果：•采场长度明显增加，单井产量达到318.6吨/班；•采煤成本降低，煤层采出率提高2-3个百分点；•矿井地质环境得到保护，避免破坏；该矿推广了水平分段综采放顶煤技术，该技术已经在毛矿、泉阳煤业等斜井进行应用，并取得了很好的效果。

技术展望随着煤炭市场需求的不断增加，急斜煤层开采技术将成为煤炭产业转型升级的重要领域。

水平分段综采放顶煤技术是一种高效的急斜煤层开采方式，具有明显的优势，促使其逐渐得到应用和推广。

未来，随着技术的不断升级和完善，水平分段综采放顶煤技术有望进一步提高煤层采出率、降低采煤成本、提高煤炭收益，实现煤炭产业的转型升级和可持续发展。

结论水平分段综采放顶煤技术在煤炭资源开采中具有重要的应用和推广价值。

厚煤层放顶煤开采技术的实践应用厚煤层放顶煤开采技术是指在采煤工作面下方，留下一定的煤层用以支护和稳定工作面，将煤体顶板全部或部分保留，以减小采动影响，降低矿压，使地面不受到沉陷影响，在兼顾安全的前提下，提高了煤炭资源的采收率。

这种开采方式主要适用于煤层较厚、覆岩控制能力较强的矿区，其关键技术包括煤层复杂结构和地质条件下的瓦斯防治、支护和围岩控制等。

厚煤层放顶煤开采技术的实践应用为中国煤炭产业发展带来了许多好处。

这种开采方式能够充分保留地下煤炭资源，提高了资源的综合开采率，降低了矿山的采煤成本。

由于煤炭层的复杂结构和地质条件，在进行煤炭开采时能够有效控制瓦斯的排放并保障了安全生产。

该技术还可以减缓煤矿地面沉陷，降低对周边生态环境的破坏，对于保护生态环境和促进可持续发展也起到了积极的作用。

具体到实践应用，近年来，我国在厚煤层放顶煤开采技术方面开展了大量的工程实践，各地的煤炭企业也积极采用这种先进的技术以提高煤矿的开采效率和安全生产水平。

在山西省的某个煤矿，采用了厚煤层放顶煤开采技术，通过科学合理布置采场、优化支护方式和保持合理煤柱等措施，取得了良好的效果，大大提高了采煤效率和资源回收率，降低了煤矿事故风险，得到了矿方和地方政府的一致好评。

在该技术的实践中，科研机构也不断深入开展技术研究和创新，逐步推进煤炭资源的高效利用和环境友好开发。

天津大学的研究团队通过开展地质勘探、数值模拟和现场试验，成功突破了煤层建模与预测、支护设计优化、围岩稳定性分析等关键技术瓶颈，为厚煤层放顶煤开采技术的实践应用提供了重要的技术支撑。

厚煤层放顶煤开采技术在实践应用中仍然存在一些难点和问题，需要进一步研究和解决。

由于地下煤层的复杂结构和地质条件，如何在煤矿开采中科学合理地进行瓦斯防治、围岩控制和支护设计，仍然需要进一步深入研究。

如何在厚煤层放顶煤开采过程中减少采空区对地表环境造成的影响，提高资源的综合利用率，也需要继续探索和完善相关技术。