放頂煤採煤法

發展歷史

放頂煤採煤法由來已久。法國、蘇聯、南斯拉夫等國家於20世紀40年代末50年代初即開始套用放頂煤採煤法。1957年蘇聯研製出KTY型放頂煤支架，並在庫茲巴斯煤田的托姆烏辛斯礦使用。1963年法國研製出“香蕉”行放頂煤支架，並與1964年用於法國布朗齊礦區的達爾西礦，試驗取得成功。之後英國、法國、南斯拉夫、匈牙利等國家都相繼引進了這一技術。綜放開採曾一度成為東歐地區厚煤層開採的主要方法，但是由於各種原因，歐洲使用綜放開採技術並沒有取得很好的技術經濟指標。80年代中期以後，國外放頂煤開採有所萎縮，90年代後只有極少數礦井仍在使用。

我國50年代初曾在開灤、大同、峰峰和鶴壁等礦區採用放頂煤採煤法。1982年引進了綜采放頂煤技術，並於1984年在瀋陽蒲河礦開始工業性試驗。由於該採煤方法具有掘進率低、效率高、適應性強以及易於實現高產等明顯優勢，二十多年來，在我國得到了迅速發展。80年代末90年代初，我國綜采放頂煤技術已走在世界前列，並已向國外輸出綜放開採的成套技術。

工藝過程

如右圖：在沿煤層（或分段）底部布置的綜采工作面中，採煤機1割煤後，液壓支架3及時支護並移到新的位置。推移工作面前部輸送機2至煤幫。此後，操作後部輸送機專用千斤頂，將後部輸送機4相應前移。這樣，採過1到3刀後，按規定的放煤工藝要求，打開放煤視窗，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭中的矸石含量超過一定限度後，及時關閉放煤口。完成上述采放全部工序為一個採煤工藝循環。

工藝特點

頂煤裂碎原理及措施

裂碎過程：支承壓力的作用，煤壁前方的煤體變形，位移，破壞。當支架移到時，應力降低，能量釋放，經過支架幾次反覆支撐，煤進一步破碎成易通過視窗的破碎體。

措施：關鍵是反覆支承次數n對破碎的影響。

頂煤放出規律

1、橢球體假說

根據放礦理論，礦石從采場內是按近似橢球體形狀流出來的，即原來所占的空間為一個旋轉的橢球體，在放礦過程中形成的橢球體叫放出橢球體，圖中1所示；停止擴展最終形成的橢球體為鬆動橢球體3；放礦後形成漏斗2和移動漏斗4。

2、參數關係(參見圖1)

b1=0.5（0.25～0.3）h

H=（2.2～2.6）h

3、放煤效果

兩個放煤口的距離l 大，即l>2b1 時，放煤有餘煤留下，圖中陰影部分；當l<b1 時，有矸石混入。所以，l 值的確定很重要。

4、實際情況

由於鬆散碎煤有限，放出體前方的煤體破碎不充分，後方的採空區有垮落的矸石，橢球體長軸偏向採空區，圖7-11，區，煤暫時放不出來，為停滯區，區，放不出來，為死角區，區和區，極不穩定，混矸石。若放煤口的煤充分破碎，則形成了橢球體，圖中的虛線表示。當放煤高度與放煤口直徑的比值 2～3時，不存在橢球體的規律。形成漏斗；若頂煤厚度過小，形成不規則跨落，因此，一般頂煤厚度不小於2～3米。