??? 頂煤在移架過程中.依靠反復支撐繼續(xù)剪切破壞頂煤是一個非常重要的過程。但是，只有當頂煤的前述兩個破壞過程已經(jīng)實現(xiàn)的條件下，才能起到作用。支架阻抗力愈高，初撐力愈大(接近工作阻力)，其作用的發(fā)揮效果愈好。
??? 綜上所述可知，頂煤能否超前煤壁破壞是判別煤層可放性的基礎(chǔ)。只有煤壁前方出現(xiàn)壓力顯現(xiàn)隨老頂活動而明顯變化的“內(nèi)應力場”，才有可能在不采取爆破等輔助性破煤措施的情況下，實現(xiàn)較高回收率的目標。實踐證明，當頂煤超前破壞不能實現(xiàn)(即無“內(nèi)應力場”)，特別是當頂板比較堅硬，不能隨頂煤放出而及時冒落的情況下，采用先開采頂分層，網(wǎng)下放頂煤的方案是十分有效的。采用該方案，可以通過在支架前上方打眼爆破松動后，依靠已經(jīng)歷過一次運動的頂板壓力破碎頂煤，實現(xiàn)高回收率放煤的目的。
3. 2放煤工藝及支架工況的確定
??? 在頂煤能氣破碎放出，頂板條件適宜的前提下，相適應的正確的合理的放煤工藝及與之相適應的支架選型和工作狀況的確定，是保證較高回收率的關(guān)鍵。
??? 綜采放煤工藝包括放煤程序、放煤步距、放煤時間及放煤量的控制等。合理的放煤工藝的實現(xiàn)，與支架型式選擇、支架初撐力和工作阻力的確定，以及支架在采場的實際工作狀態(tài)緊密的聯(lián)系在一起。合理的放煤工藝應保證放煤過程中頂煤運動的連續(xù)性和規(guī)律性，保證直接頂板有規(guī)律的暴露(失去頂煤支承)和及時的冒落，見圖6－(a)，保證支架及時有規(guī)律的承壓，并按要求的工作狀況控制頂板的運動和頂煤的活動。根據(jù)理論研究和實踐經(jīng)驗的分析，可以歸納出符合上述要求的工藝原則為:
①要保持要求的安全割煤和移架放煤間距，防止出現(xiàn)圖6-(b)所示支架蹬空(上方頂煤放空)，誘發(fā)端部漏頂事故。
②盡可能將放煤步距、移架步距與直接頂，特別是足夠厚度的下位巖層垮落步距統(tǒng)一起來。應當考慮研究移架步距與一次割煤步距不同步的放頂煤支架。
③采用依次連續(xù)跟進順序放煤，以保證盡可能的擴大已經(jīng)啟動的放煤口寬度和已啟動的頂煤順向流動的連續(xù)性，保證直接頂板暴露和垮落的連續(xù)性和規(guī)律性。如果單口放煤不能滿足運輸機運出能力的要求，可以采用分段同時工作方案。應當避免采用隨意間隔開口分點放煤的工作程序。
??? 放頂煤支架必須有足夠的工作阻力和盡可能高的初撐力，保證控制頂煤和頂板運動的需要。支架的工作阻力絕對不能小于平衡垮落的直接頂作用力的需要。目前，由于不少放頂煤工作面頂煤回收不盡、采空區(qū)不均勻堆積的浮煤對頂板結(jié)構(gòu)組成和支承狀況的影響，實測出的支架阻抗力要比分層綜采低得多。必須指出，這個結(jié)果是靠老塘丟煤換來的，不能由此得出放頂煤綜采工作面支架阻抗力可以比分層綜采低的結(jié)論。
由圖6 - (a)可知，必須保證放頂煤支架在高承載(阻力高)和“高位態(tài)”(升架高度大.前后柱阻力和縮量相近)的狀況下工作。防止出現(xiàn)圖6- (b)所示支架上方蹬空和端部漏頂事故。實踐證明。對于采用低位放煤的四立柱支撐掩護式支架，使前后柱處于基本相同的高阻力狀態(tài)下工作，能保證在充分發(fā)揮頂板壓力破煤作用的同時，可靠的避免支架上方頂煤在移架前片塌的危險。保持“放煤漏斗”中軸線偏向采空區(qū)是防止端部漏頂?shù)年P(guān)鍵。目前，某些放頂煤綜采工作面以想象有利于放煤需要.人為降低后立柱高度和阻抗力的做法是不正確的。
??? 在移架過程中保證支架前后柱能升到要求的高度并達到要求的初撐力.是保證支架按高承載和高位態(tài)狀況下工作的關(guān)鍵。
3. 3提高放頂煤開采采區(qū)回收率的措施
??? 提高綜放采區(qū)回收率要從提高工作面頂煤放出率和減少護巷煤柱損失兩個方面同時入手。對于厚度超過10m的厚煤層，特別是在直接頂板堅硬的條件下，應采用在開切眼處強放直接頂，先采頂分層網(wǎng)下放頂煤的方案。這樣既發(fā)揮了網(wǎng)下綜放回收率高的優(yōu)勢，又能避免整層放頂煤綜采老頂?shù)谝淮蝸韷浩陂g高的頂煤損失。在減少護巷煤柱損失方面的關(guān)鍵措施是改變開拓準備布置，實現(xiàn)在穩(wěn)定的內(nèi)應力場中掘進和維護回采巷道。
??? 從前述“綜放采場結(jié)構(gòu)模型”的特點可知，同一煤層“綜放”條件下，支承壓力影響范圍和其中的寬度，都要比分層開采條件下大得多。這一結(jié)果說明，如果采用在原始應力區(qū)開掘巷道的煤柱護巷布置，“綜放”條件下的煤柱損失，將會比同一煤層分層開采大得多。相反，由于“內(nèi)應力場”范圍擴大.采取在穩(wěn)定的內(nèi)應力場中開掘和維護巷道，就有了更加可靠的條件。
4放頂煤綜采安全開才的條件
??? 在“綜放”采場是否更容易發(fā)生巖層運動和礦山壓力有關(guān)的沖擊地壓、瓦斯和煤層突出等重大事故?能否避免這些事故的發(fā)生?
??? 可以想象，在“綜放”條件下，由于頂煤的厚度大，無論是巷道還是工作面，這類事故一旦發(fā)生，其突出強度都有可能比分層開采大得多。但必須指出，不考慮具體開采條件下巖層運動和礦山壓力分布的特點，不考慮巷道開掘的位置和開掘時間的區(qū)別，簡單得出“開采深度大，沖擊地壓和瓦斯煤層突出危險大”的結(jié)論，是不正確的。同樣，簡單認為“綜放”條件下，由于一次開采厚度增加，沖擊地壓和瓦斯煤層突出危險性增加，也是不正確的。不能離開“綜放”條件下，礦山壓力和巖層運動及相應的采場結(jié)構(gòu)特點及相應的開采決策變化的可能性來談這些問題。
4.1沖擊地壓事故及防治條件
??? 研究和實踐證明，在單一重力應力場條件下，當開采深度達到一定值后，只要煤層沖擊傾向具備，都有發(fā)生沖擊地壓的危險，沖擊地壓發(fā)生的地點和實現(xiàn)的條件包括:
??? ①在支承壓力的高峰區(qū)域開掘巷道。到目前為止，無論是水采和旱采，都還沒有見到在穩(wěn)定的“內(nèi)應力場”中開掘巷道發(fā)生沖擊地壓的實例;
??? ②當堅硬的老頂巖梁裂斷時發(fā)生的動壓沖擊和應力高峰的轉(zhuǎn)移過程中，在工作面和相鄰巷道中(應力高峰轉(zhuǎn)移的部位)產(chǎn)生沖擊和突煤事故。顯然如果有“內(nèi)應力場”作為緩沖，這類事故發(fā)生的可能性及強度都會小得多。
??? 針對上述事故發(fā)生的條件及放頂煤綜采采場結(jié)構(gòu)模型中“內(nèi)應力場”范圍將擴大的特點，可以肯定的說，只要采用在“內(nèi)應力場”開掘巷道的布署，避免發(fā)生沖擊地壓危險的可能性，要比同一煤層分層綜采有利得多。
4.2瓦斯煤層突出事故的發(fā)生和防治條件
??? 顯然，在已經(jīng)產(chǎn)生裂隙和破壞的內(nèi)應力場，不具備儲存大量的高能瓦斯的條件，只有在封閉性好，處于彈性高壓狀態(tài)的“外應力場”中，才有儲存大量高能瓦斯的可能。因此，象避免沖擊地壓一樣，只要實現(xiàn)在穩(wěn)定的內(nèi)應力場中開掘和維護回采巷道，就能夠避免瓦斯煤層突出事故的發(fā)生。從這一點出發(fā)，可以說“綜放”條件下發(fā)生瓦斯煤層突出事故的可能性也要比分層開采為小。
4. 3關(guān)于頂板事故發(fā)生和防治條件問題
??? 綜采支架是在頂煤的掩護下工作，因此，只要保證要求的支架工作阻抗能力，使支架能在“高阻力”、“高位態(tài)”的狀態(tài)下工作，避免發(fā)生架上放空、架前漏頂?shù)氖鹿?，可以肯定的說，綜放條件下頂板事故發(fā)生的可能性及對生產(chǎn)的影響要遠比分層開采小得多。
5“綜放”采場高速推進的條件間題
??? 由于“綜放”工作面對地質(zhì)構(gòu)造和采高及煤層厚度變化的適應性比分層開采有利得多，加之發(fā)生頂板冒落事故的可能性小，因此，只要注意保證高的頂煤放出率，工作面高速推進是比較容易實現(xiàn)的。實踐證明，當前影響“綜放”工作面高速推進的關(guān)鍵是回采巷道的掘進和維護問題。如果采用煤柱護巷，很容易把巷道錯誤的布置在支承壓力的高峰區(qū)，由此造成的巷道維護工作量會比分層綜采成倍的增加.回采工作面推進將會遇到特大的困難。由于生產(chǎn)現(xiàn)場很少對采場支承壓力分布進行實際測定，這種情況的發(fā)生是經(jīng)常的.因此，在搞清現(xiàn)場采場支承壓力分布的前提下，盡量采用在“內(nèi)應力場”中開掘和維護回采巷道，是“綜放”條件下保證工作面高速推進的關(guān)鍵。
6幾點結(jié)論
??? ①不能簡單孤立的用煤層強度高低、頂板強度及開采深度大小等賦存條件作為“綜放”使用條件的判據(jù)，應當把建立具體煤層條件下的實際采場結(jié)構(gòu)模型作為“綜放”條件研究的基礎(chǔ)。因此，深化現(xiàn)場巖層運動和礦山壓力分布的研究，完成在生產(chǎn)現(xiàn)場建立采場實際結(jié)構(gòu)模型的實踐，是當前“綜放”發(fā)展的關(guān)鍵。
??? ②采場前方支承壓力分布出現(xiàn)“內(nèi)應力場”結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)“綜放”高效安全開采的客觀基礎(chǔ)。對于不出現(xiàn)“內(nèi)應力場”結(jié)構(gòu)的采場，特別是在頂板來壓步距較大的情況下，應當采用先采頂分層網(wǎng)下綜放的方案。
??? ③采用能平衡頂煤及直接頂板作用力所必須的工作阻力的支架，保證該支架在“高阻力”、“高位態(tài)”下工作(即保證升架的高度和高的初撐力)，以及采取正確的開采程序，實現(xiàn)在“內(nèi)應力場”中掘進和維護回采巷道，是實現(xiàn)“綜放”高效安全開采的關(guān)鍵。
參考文獻
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