综放开采技术在高效矿井建设中的应用与特点

"综放采场上覆岩层活动及结构特点-高效开采矿井建设" 综放采场，即综合机械化放顶煤开采，是煤矿开采中的一个重要技术手段，尤其适用于厚煤层的开采。该技术的特点在于开采空间与支护空间不匹配，这与薄煤层、中厚煤层和大采高综采有所不同。在单一煤层开采时，支架直接支撑的是相对完整的直接顶岩层，煤体与岩层之间界限明显，强度差异较大。由于开采范围有限，直接顶垮落后能够较好地填充采空区，因此冒落带和裂隙带的发展高度相对较小。 在综放采场，老顶的断裂运动首先通过直接顶传递到支架顶梁，造成支架阻力增加，煤壁可能因压力而片帮，即煤壁岩石沿垂直方向分离。支架前部承受的载荷通常大于后部，这是因为老顶来压首先影响煤壁，随着回转量的增加，支架的阻力也会增大。这种现象表明，安全高效的开采技术必须考虑到岩层运动和支架动态响应的关系。 高产高效矿井的开采技术主要包括综合机械化开采，如综放开采、大采高综采、单一长壁综采以及旺格维利采煤法。其中，综放开采自20世纪90年代以来发展迅速，如潞安、兖州、阳泉等地的大型矿区都以综放开采为主，最高年产量已超过700万吨，有研究表明在适宜条件下，综放开采具有年产1000万吨的能力。 厚煤层大采高综采是另一种高效开采方式，自1978年从德国引进相关设备后，我国也开始自主研发，部分矿井已采用此方法进行厚煤层开采，例如神华集团神东煤炭分公司的哈拉沟煤矿、上湾煤矿和连塔煤矿，年产量分别达到1064万吨、1048万吨和1000万吨。 中厚煤层单一长壁综采则依靠大功率设备和锚杆支护技术提升工作效率和安全性，如铁法晓南矿综采队在煤层采高小于3.5米的情况下，年产量达到2233万吨，效率高达127.59吨/工。 薄煤层全自动化开采是利用德国DBT公司的刨煤机、工作面输送机和远程控制系统实现的，如铁法小青矿在1.7米煤层厚度下实现了自动化开采，提高了开采效率和安全性。 安全高效采煤技术涉及多个方面，包括合理的开采方法选择、设备的更新换代、岩层运动的控制和支架的动态适应性等。通过不断的技术进步和创新，我国井工矿井的安全生产和效率得到了显著提升。