煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用

白小峰

摘要：在中厚煤层开采过程中，因为其本身所具备的复杂地质条件以及断层较多的特点，这也对开采工作带来的较多难题，为了能够使得煤矿综采技术能够在中厚煤层开采当中得到良好应用，本文将从中厚煤层的整体现状入手，以超高水材料充填开采技术为展开来进行综合阐述，希望能够为相关从业者提供一定的有益意见。

关键词：煤矿开采；综采技术；中厚煤层；具体应用

煤矿资源作为人类社会发展过程当中不可或缺的一项重要资源，其在我们生活当中的各个方面有发挥着较为显著的作用，所以在煤矿资源的使用过程中，我们需要保证综采技术能够得到合理应用，在实际操作过程中还需要针对目前所存在的技术难题进行综合解决，从而保证综采技术在中厚煤层当中能够不断发挥良好作用。

一、现状分析

在中厚煤层当中，有较大的可能性存在赋存条件困难以及断层较多的情况，尤其是就目前的技术水平而言，在快速过断层方面的技术水平仍然尚未成熟，大多数施工单位所使用的过断层方法也较为单一[1]。为了能够更好表现出现下中厚煤层的综采技术具体情况，接下来将列举两个典例进行阐述。

首先，某集团济宁二号煤矿在1.5米至2.5米之间的中厚煤层开采上，已经实现了设备与开采工艺上的科学配套，而从实际投放试采效果来看，其不管是生产原煤还是日产煤等各项指标都有一定程度上的突破，这也就代表着济宁二号煤矿在综采技术方面的机械化水平十分突出，由此可见，煤矿产业当中的综合机械化开采核心技术得到了进一步的提升。其次，在某集团当中的一处煤层，其倾角为30度，且平均厚度在3.5米左右，在综采工艺水平与综采设备提升的基础之上，该处煤层已经实现了一次采全高综采，并且从倾角综采工作面的相关回采经验以及其他综合因素上的影响，该集团在工作面采用了长度在180米以内的支撑掩护式支架，并且在试采期间也实现了工作面单产在每个月平均7.6万吨以上，由此可见综采技术已经实现了矿井的高效生产，大大提升煤矿的开采效率[2]。

二、技術应用

（一）充填系统

首先，在充填材料上选用的主要是超高水速凝固结充填材料，一般在使用过程中会将物料分为A、B两种，针对这两个部分都会分别加入八至十一倍的水，其中A料的主要成分为铝土矿石膏、复合超缓凝分散剂等，而B料则一般由石膏、是会与复合速凝剂来组成[3]。其次，当我们对充填袋的规格进行选择时，应当针对综采作业面的面长、采掘高度与循环进尺进行综合考量，在充填袋材质上应当确保其本身的强度能够满足使用要求，并且在性能上具备抗静电以及抗阻燃的部分，施工过程中针对接缝部位也要适当进行加固。然后，针对制浆系统，需要注意的是其制备基本上都是按照实际充填要求来进行的，为了保证在长距离输送过程中材料尽可能地少出现消耗与流失，应当将固体粉料调制成液态浆体，过程中可以将制浆系统安置在地面，运用管路来将料浆输送到充填作业面。最后，是料将输送系统设计上，需要保证其自身的输送能力能与生产要求相符，为了能够实现有效防止料浆渗漏的效果，输送管路最好采用无缝钢管，而管路之间则要使用法兰连接。

（二）充填工艺

在方法与工艺上的运用，主要有以下三种工艺方法可以来进行选择，分别是开放式充填、全袋式充填以及混合式充填三个部分。首先，针对开放式充填，可以在采掘作业面不断向前推进的过程中，针对采空区进行适当调控，使其能够出去完全开放与自由的状态当中，这种充填方式能够确保开采作业与充填之间不会存在过多影响，相对而言工艺简单且经手人员较少，不仅如此还不需要针对支架进行改造和控制直接顶，更不用在采空区进行作业，相对而言也具备更高的安全性。其次，全袋式充填则说的是在井下采空区范围内进行充填袋的布置，运用输送系统来向袋内注入一定量的超高水材料，在水材料凝固之后，再对上覆岩层做好相应支撑，相对而言，全袋式充填的适用范围会更广，可以按照采煤方法与回采工艺方面的要求对直接顶来进行具体控制，使得充填效果能够体现出较为直观的状态，有一个较为不足的地方就是工作量较大，在人员和物资上的消耗不好控制。最后要谈到的就是混合式充填，这种方法实际上是将充袋式和开放式进行相互结合，其综合了两种方法的有点，不仅提升了充填效率，也在一定程度上降低了充填成本，体现出了较强的适应性[4]。一般来说，充填工艺的流程，分为六个部分，分别是后置支架拉架、挂袋充填准备、输送料浆、充填、清管以及验收这六个部分。

（三）工艺要领

在综采技术落实的过程中，当采煤机向前割三刀煤之后，就可以在保持液压支架完好的基础上进行充填作业，但是在充填的过程中应当检查每个充填带是否都是同时进行充填的，这么做的目的主要在于防止料浆因为操作失误而流向某个充填袋。然后，在充填之后，也要针对在充填袋内的料浆进行确认，保证充填料浆至少占到充填袋容量的百分之九十五。同时在料浆凝固的过程当中，应当确保前置液压支架与采煤机都能够在作业过程当中正常运作，并且不能够随意移动后置液压支架，防止出现影响凝固质量的因素。首次进行充填时，在开切眼的位置应当设置相应的支撑墙在，这样才能够尽可能地避免出现破包的情况。最后，为了能够保证全部注浆口都能够保持在同一水平线上，应当将挂包体顶面最高点上的注浆口作为主要的注浆孔，这样就能够有效保证料浆能够在注入过程中逐步填满包体。与此同时，在采掘作业面依然不断向前推进的过程中，应当拆除单料输浆管，从而能够确保混合管的长度不会因此改变，使得料浆能够得到均匀的混合，从而提升填充技术的质量水平。

在采用上述工艺过后，相关单位还需要针对地表沉降情况做好观测，采用四等精密水准来组成观测网并且进行整体评查，在第一次充填完毕之后就可以开始观测，一般来说观测周期会设置在每月一次，一共要观测八个月的时间，在每个月的观测精度上要求都得符合国家四等水准测量规定中的技术指标。

三、结束语

在中厚煤层当中进行综采技术的开展，需要针对煤层的具体情况预先做好分析，发现开采过程当中可能会出现的问题就应当先预备好解决方案，从而保证现场工作能够有序进行，这样也能够在一定程度上提升煤矿开采的整体效率与质量水平，过程中同时也不能够忽视对于人员的培养工作，为煤矿开采事业的稳定发展打下良好的基础。

参考文献

[1]李勇，李强.煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用[J].山东工业技术，2018，21：82.

[2]李建民，耿清友，周志坡.我国煤矿综采技术应用现状与发展[J].煤炭科学技术，2012，4010：55-60.

（作者单位：贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿）