综放开采工艺是提高矿井高产高效的途径

自20世纪80年代中期以来，综合机械化放顶煤开采技术进入推广、完善、提高阶段，并在我国得到快速发展，目前已成为部分条件适宜矿井高产高效建设的主要途径之一。

磁窑堡二矿经过技术改造建设，矿井由年产30万吨小井一跃成为年产240万吨的现代化大型矿井。先进采煤工艺的合理引用是决定矿井高产高效的关键因素，现行机械化采煤工艺主要有综合机械化放顶采煤法和综采采煤法两种。从对灵武矿区主采煤层2号煤的开采技术条件分析来看，是适合采用机械化采煤工艺的。但是究竟采用何种采煤工艺投入成本最低，且能带来效益的最大化，需要进行开采效益比较，在综放试验面开采试验取得成功的基础上，我们以C14区段为例，对综放和综采开采工艺进行比较，以科学合理的确定矿井开采工艺，实现矿井的高产高效。

1 煤层特征及工作面参数

1.1 煤层赋存特征

2＃煤层平均厚度10.74m。赋存较稳定，除圆疙瘩向斜轴和五疙瘩背斜轴之间平均倾角24°外，其余地段煤层的平均倾角在12°。一般含1-3层夹矸。距煤层底板1.0 m之上有0.5的m粉砂质泥岩。煤的硬度1.6-1.9，容重1.31t/m³。2煤单向抗压强度13.9-20.9Mpa，单向抗拉强度0.89-1.48Mpa。2＃煤节理及裂隙不发育。老顶为浅灰、灰白色，泥质胶结，缓波状层理，含有少量暗色矿物的细砂岩，厚度3.81米；直接顶为粉砂岩，浅灰色，成分以石英为主，泥质胶结厚度0.98米；伪顶为灰色碳质泥岩，有滑面，厚度0.05—0.25米；直接底为粉砂岩，浅灰色，水平层理，有植物化石，厚度0.72米；老底为细砂岩，灰白色，成分以石英为主，厚度2.35米。

1.2工作面开采技术参数

C142区段设计工作面可采走向长度为2950米，工作面倾斜长200米，煤层平均倾角12°，煤层平均厚度10.74米，煤层硬度系数f=1.6~1.9。

2 巷道布置方式及工程量

2.1 综放开采布置方式

采用综放开采工艺时，工作面布置风、机两巷、切眼及辅助爆破工艺巷，总工程量为12400米，均采用锚网支护。区段间留设30米区段煤柱，区段动用储量830万吨，采出煤量为581万吨，区段综合采出率为70％。

2.2 综采分层开采布置方式

采用综采分层开采工艺时，布置分层工作面风、机两巷、切眼及区段集中巷，总工程量为24440米，采用锚网支护的巷道工程量为12260米，其余12180米均采用12^＃矿工棚支护，集中巷与顺槽之间各留设30米煤柱，区段动用储量955万吨，采出煤量为639万吨，工作面回采率为77％，区段综合采出率为66.9％。

3 开采直接成本对比

C142工作面回采结束，综放开采可采出煤量587万吨，直接总成本为587×15.75＝9245.25万元。吨煤直接成本为15.75元；综采分层开采可采出煤量639万吨，直接总成本为639×35.98＝22991.22万元，吨煤直接成本为35.98元。相比较综放开采吨煤直接生产成本较综采分层开采低20.23元。综采分层开采吨煤直接成本是综放开采的2.28倍。（见附表1）

综放、综采生产工艺直接生产成本对比表 附表1

4 开采工艺功能对比

综采工艺的总功能是采煤。要完成这个总功能，需要完成落煤、装运、支护、放顶等功能。采煤为上位功能，落、装、运、支、放为下位功能。下位功能是实现上位功能的手段，上位功能是下位功能的目的。

在分层综采作业过程中，上、下分层的落煤功能均靠采煤机的截割作用将煤落下，同时完成了装煤功能。

在应用放顶煤综采时，煤层下部仍然靠采煤机的截割作用落煤，而上部的顶煤则利用矿山压力的作用使其破碎垮落，并随工作面的推进放出，实现落煤功能，这是与分层综采的根本区别所在。

5 结论

通过技术经济比较得出，放顶煤综采工艺是采煤技术的一项重大变革，与分层综采相比具有一系列的优点，减少了巷道掘进量和掘进费用，缓解了长期存在又难以解决的采掘接续关系的紧张状况，减少了搬家次数和搬家费用，取消了铺网工序和铺网费用，降低了采煤吨煤电耗，提高了连续生产时间和月单进，提高了工效，是矿井实现高产高效的途径。