第一節(jié)煤礦綜采工作面自動化、智能化新技術(shù)第二節(jié)厚煤層整層開采技術(shù)第三節(jié)煤礦綠色開采新技術(shù)

一、綜采工作面智能控制技術(shù)綜采工作面普遍采用走向長壁全部垮落法的采煤工藝，伴隨綜采設(shè)備進(jìn)一步向大型化、大功率方向發(fā)展，采煤機(jī)的平均功率達(dá)1020kW，工作面的總裝機(jī)功率超過3000kW，有很多的工作面設(shè)備電壓為3300V，安裝了現(xiàn)代化的大型設(shè)備，確保了煤礦能夠安全高效生產(chǎn)。（一）采煤機(jī)的發(fā)展趨勢隨著智能化采煤機(jī)特別是電牽引采煤機(jī)的廣泛應(yīng)用，采煤機(jī)向著大型化、大功率、穩(wěn)定性方向發(fā)展，就當(dāng)前發(fā)展的狀況來看，單是在割煤高度這一方面已經(jīng)達(dá)到了0.8～8.8m的水平，而且能夠適應(yīng)的傾角范圍也從最開始的0°提升到了60°。隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，用于總裝機(jī)功率監(jiān)測的產(chǎn)品也得到了很大程度改善，以238～2500kW功率設(shè)備為例，其牽引速度能達(dá)到20m/min以上，落煤速度達(dá)到6000t/h。采煤機(jī)的截割速度一直在增加，目前采煤機(jī)的截割速度一般為0.2～0.4m/s，一些新研究開發(fā)的采煤機(jī)截割速度達(dá)到0.4～0.6m/s，采用計算機(jī)人工智能控制的采煤機(jī)以及具備超前防護(hù)功能液壓支架的應(yīng)用，使長壁工作面生產(chǎn)能力和效率得到持續(xù)的改善。內(nèi)置式多功能微處理機(jī)和控制系統(tǒng)的使用，使采煤機(jī)控制技術(shù)方面取得重大進(jìn)步，微處理機(jī)的應(yīng)用功能增加使采煤機(jī)生產(chǎn)能力和性能大為改進(jìn)。另外，人工智能裝置的采用使采煤機(jī)增加了動態(tài)控制和故障處理能力，安裝在采煤機(jī)上的計算機(jī)人工智能系統(tǒng)，可根據(jù)煤層地質(zhì)條件的實(shí)際變化情況，自動地改變采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，包括采煤機(jī)截割速度、截割滾筒和擋煤板的位置，截割速度可以通過程序進(jìn)行控制。（二）工作面液壓支架的發(fā)展趨勢我國從20世紀(jì)60年代末開始液壓支架研發(fā)工作。20世紀(jì)80年代初，我國分三次大規(guī)模引進(jìn)國外支架，尤其是第一批引進(jìn)了當(dāng)時較為先進(jìn)的綜采設(shè)備共100套，其液壓支架主要以二柱掩護(hù)式和四柱掩護(hù)式為主，支架的參數(shù)和性能比以往支架有了明顯的提高。通過消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，我國科研人員自主研發(fā)了多種用途的液壓支架，最具代表性的有QY系列和YZ系列支架。20世紀(jì)80年代以來，我國開發(fā)了適用于堅硬頂板的大噸位支架、分層開采自動鋪連網(wǎng)支架、放頂煤液壓支架和大流量安全閥、操縱閥等。從20世紀(jì)90年代中期開始，我國液壓支架進(jìn)入了快速發(fā)展階段，全綜掘、綜采工作面數(shù)量大幅度提高，液壓支架的性能、參數(shù)、可靠性有了明顯的提高，支架的架型不斷豐富，如大采高支架、薄煤層支架、大傾角液壓支架、鋪網(wǎng)液壓支架和端頭支架等。到目前為止，適應(yīng)于我國安全高效的國產(chǎn)液壓支架有20余種架型，其中用于緩傾斜中厚煤層和特厚煤層的各占一半。適用于緩傾斜厚煤層安全高效的液壓支架分為機(jī)械化鋪連網(wǎng)支架、一次采全高支架和放頂煤支架三大類。近年來研制的主要高端液壓支架架型介紹如下：1.特種液壓支架ZZ9000型特種液壓支架大大提高了液壓支架撤出工作的安全性，降低了支架撤出成本，提高了回撤速度。其特點(diǎn)有：使用四連桿或其他機(jī)構(gòu)，保持梁端和煤壁之間的基本安全距離；使用整體自移式結(jié)構(gòu)和智能自控系統(tǒng)，便于支架操作及自動控制和遠(yuǎn)程控制。2.大采高綜放液壓支架ZF15000/28/52型四柱大采高綜放液壓支架，工作阻力達(dá)15000kN，采用鉸接前梁和高可靠性伸縮梁加二級護(hù)幫的結(jié)構(gòu)以防止工作面片幫和冒頂；采用新型雙四連桿中通式大空間放頂煤支架穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和擾動式高效放煤機(jī)構(gòu)，整體材料以Q690為主，并研制了360mm恒阻抗沖擊立柱。該設(shè)備在塔山煤礦8105工作面進(jìn)行了工業(yè)試驗，工作面設(shè)備平均開機(jī)率為92.1％，煤炭資源采出率達(dá)88.9％，平均月產(chǎn)超過0.9Mt，年產(chǎn)量10.85Mt。3.7～8.8m超大采高液壓支架近年來，圍繞大采高液壓支架的研制不斷取得新的成效。安徽礦業(yè)機(jī)電裝備有限責(zé)任公司自主研發(fā)了ZY18800/32.5/72D型掩護(hù)式電液控液壓支架，采用整體頂梁帶內(nèi)伸縮式伸縮梁和三級協(xié)動護(hù)幫裝置，采用500mm缸徑立柱，采高范圍3.25~7.2m，工作阻力達(dá)到18800kN，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動成組控制，極大降低了綜采工作面工人勞動強(qiáng)度，已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)高端水平，一次采全高，資源采出率可提高到90％以上；其獨(dú)特的雙平衡千斤頂設(shè)計更是能夠保證支架抗扭轉(zhuǎn)力，確保支架穩(wěn)定，更好地適應(yīng)煤層開采條件。兗礦東華重工有限公司研制了ZY21000/38/82D型液壓支架是8.2m超大采高掩護(hù)式液壓支架，質(zhì)量約78t，工作阻力為21000kN。中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司成功研制了ZY22000/39/85D型特大采高強(qiáng)力輕量化掩護(hù)式電液控制支架，該支架支撐高度為8.5m，工作阻力為22000kN。3.7～8.8m超大采高液壓支架鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司的ZY26000/40/88D型兩柱掩護(hù)式液壓支架，支架中心距2.4m，立柱缸徑為600mm，采高4～8.8m，工作阻力為26000kN，支護(hù)強(qiáng)度為1.71～1.83MPa，支架使用高強(qiáng)度雙伸縮立柱。天地科技股份有限公司上海分公司研制了7LS8型雙滾筒采煤機(jī)（滾筒直徑4300mm，截割高度4.3～8.8m，功率2925kW，生產(chǎn)能力6000t/h）、8.8m的ZY26000/40/88D型兩柱掩護(hù)式液壓支架（架寬2.4m，護(hù)幫板為三級護(hù)幫，高度3.6m）等一次采全高重型綜采工作面采掘設(shè)備，避免了特厚煤層開采時留頂、底煤問題（在上灣煤礦應(yīng)用）。隨著信息技術(shù)和智能化的不斷發(fā)展，液壓支架也將朝著電液控制系統(tǒng)和移架速度快、鋼板強(qiáng)度高、技術(shù)含量大的方向發(fā)展，對有斷層或破碎帶的工作面將會加大支架移架力，盡可能減少千斤頂數(shù)量，盡可能采用抬底座機(jī)構(gòu)和整體的可靠推桿。另外，液壓支架會采用額定流量400L/min的高壓大流量乳化液泵站，系統(tǒng)采用雙向或環(huán)形40MPa供液，從而為支架提供必要的初撐力，并廣泛應(yīng)用于端頭支架和多用途支架等。4.工作面輸送機(jī)的發(fā)展趨勢隨著采煤工作面長度的增加和煤巖產(chǎn)量的不斷增加，工作面輸送機(jī)鏈的直徑也在不斷增大?，F(xiàn)階段，高產(chǎn)長壁式綜采工作面的輸送機(jī)中部槽通常為1342mm，采用423mm的中雙鏈，總裝機(jī)功率在1400kW以上，電壓為3300V，這種輸送機(jī)可以使用于長度在300m及以上的工作面，每小時輸送能力超過3000t，為保證高產(chǎn)長壁工作面輸送機(jī)達(dá)到這一輸送能力，就必須滿足輸送機(jī)全載啟動運(yùn)行時具有較高的啟動電壓和啟動功率。4.工作面輸送機(jī)的發(fā)展趨勢我國刮板輸送機(jī)的研制及使用起步較晚。目前，我國自行研制和引進(jìn)的刮板輸送機(jī)品種多達(dá)幾十種，就其發(fā)展的過程而言，大體上經(jīng)歷了同世界刮板輸送機(jī)相同的4個階段。第一階段的代表產(chǎn)品有SGB型、SGWD\|17型、SGD\|20型；第二階段的代表產(chǎn)品有SGW\|44型、SGW\|80T型；第三階段是綜采機(jī)械自動化階段，20世紀(jì)70年代初我國從國外引進(jìn)了一批刮板輸送機(jī)，這些設(shè)備的引進(jìn)，對我國煤礦綜采機(jī)械化的發(fā)展起到積極的推動作用，經(jīng)消化、吸收并加以改進(jìn)，發(fā)展了適用于我國煤礦實(shí)際情況的刮板輸送機(jī)；第四階段的代表產(chǎn)品有SGZ1000/1710型、YBSD\|855/430型。近年來，我國刮板輸送機(jī)已經(jīng)由普通的端卸式發(fā)展到了側(cè)卸式，由只適應(yīng)中厚煤層發(fā)展到特厚和薄煤層的各種機(jī)型；功率檔次越來越高，已經(jīng)由最初的整機(jī)功率150kW發(fā)展到目前的2×855kW；中板厚度不斷增加，鏈條直徑不斷加大，從而使設(shè)備的壽命得到較大的提高；實(shí)現(xiàn)了礦井安全高效和集約化生產(chǎn)，為綜采機(jī)械化水平的提高和經(jīng)濟(jì)效益的增長發(fā)揮了很大的作用。5.配套設(shè)備的發(fā)展趨勢以主導(dǎo)技術(shù)為龍頭，帶動相關(guān)技術(shù)群的同步創(chuàng)新、發(fā)展和進(jìn)步，使用大功率設(shè)備的同時，電氣控制使用先進(jìn)的礦用低壓組合開關(guān)，支架配套使用的乳化液泵、乳化液自動配比系統(tǒng)，以及帶式輸送機(jī)的集中控制系統(tǒng)等也得到很好的發(fā)展。目前，在煤層賦存條件較優(yōu)異的礦區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了綜采工作面采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動跟機(jī)移架、刮板輸送機(jī)變頻協(xié)同控制等，并基于LASC定位導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)三維空間位置的精確定位及工作面直線度的智能調(diào)整，但井下綜采設(shè)備的實(shí)時精準(zhǔn)定位與導(dǎo)航、采煤機(jī)自適應(yīng)智能調(diào)高、煤壁片幫冒頂自適應(yīng)智能控制、刮板輸送機(jī)智能調(diào)斜、煤流量智能監(jiān)測與協(xié)同控制等尚存在技術(shù)瓶頸，制約了綜采工作面由自動化開采向智能化開采邁進(jìn)。5.配套設(shè)備的發(fā)展趨勢研究基于采煤機(jī)截割阻力感知的采煤機(jī)功率協(xié)調(diào)、牽引速度調(diào)控原理，開發(fā)采煤機(jī)與煤層自適應(yīng)控制專家系統(tǒng)；研發(fā)采煤機(jī)姿態(tài)感知技術(shù)與裝置，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)姿態(tài)的自動感知與調(diào)控；研發(fā)采煤機(jī)自動調(diào)高系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于煤層賦存條件的采煤機(jī)自適應(yīng)控制；研發(fā)綜采工作面分布式多機(jī)協(xié)同控制技術(shù)與系統(tǒng)，通過構(gòu)建基于統(tǒng)一坐標(biāo)系的綜采設(shè)備群姿態(tài)、位置關(guān)系運(yùn)動模型，研究綜采裝備群分布式協(xié)同控制原理；研究仰俯采等復(fù)雜條件下液壓支架自動跟機(jī)移架、液壓支架自適應(yīng)控制、刮板輸送機(jī)智能調(diào)速等，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜條件下綜采設(shè)備群的多機(jī)協(xié)同控制。通過綜采工作面智能化開采關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，切實(shí)提高綜采設(shè)備與圍巖的自適應(yīng)控制及協(xié)同控制水平，實(shí)現(xiàn)井下綜采工作面的安全、高效、綠色、智能化、少人化開采，并逐步實(shí)現(xiàn)有限條件下的無人化開采目標(biāo)。二、采煤工作面端頭及巷道超前支護(hù)自動化（一）、綜采工作面端頭液壓支架布置方式無端頭液壓支架：適用于穩(wěn)定完整的運(yùn)輸巷頂板，不需要端頭液壓支架。一架中置及時支護(hù)端頭液壓支架：用于相對穩(wěn)定的運(yùn)輸巷頂板，一架支持工作面，裝在凹槽內(nèi)。兩架一組及時支護(hù)端頭液壓支架：適用于破碎底板，兩架端頭液壓支架一組。兩架一主一副偏置及時支護(hù)端頭液壓支架：用于破碎底板的工作面，主副支架布置方式。三架一組中置及時支護(hù)端頭液壓支架：適用于巷道斷面小的工作面，中間支架較寬。兩架或三架滯后支護(hù)端頭液壓支架：用于穩(wěn)定的巷道頂板，滯后布置方式。超前支護(hù)＋端頭液壓支架：適用于破碎底板，超前支護(hù)加端頭液壓支架布置方式。綜采放頂煤端頭液壓支架：設(shè)計較長，用于解決放頂煤工作面的支護(hù)問題，一般采用即時支護(hù)端頭支架布置方式。2.新型端頭及超前支護(hù)液壓支架除目前廣泛應(yīng)用的中置式端頭液壓支架之外，還根據(jù)采煤效率和安全因素考慮，研發(fā)出了前后置式端頭液壓支架和能夠與工作面設(shè)備同步推移的后置式端頭液壓支架以及邁步式端頭支架。綜采工作面自移式超前液壓支架在我國已被開發(fā)使用，這種支架能更好地實(shí)現(xiàn)自動化。它們大多都是基于以往采煤工作面液壓支架架型發(fā)展而來的，一般都帶有四連桿機(jī)構(gòu)、前后兩架為一組，一般有整體底座。優(yōu)點(diǎn)是具有較好的自穩(wěn)能力和較強(qiáng)的支護(hù)能力，缺點(diǎn)是尺寸相對較大，空間機(jī)動性差，向前推移難度較大，超前支護(hù)范圍一般也達(dá)不到要求的20m長度。因此，這種超前支架用在回風(fēng)巷效果比較好；在運(yùn)輸巷里，由于裝載機(jī)等大型設(shè)備限制而很難采用整體底座，一般要與裝載機(jī)連接起來，其支護(hù)能力會受到影響，特別是推移的機(jī)動性受到很大限制，影響工作面的快速推進(jìn)。2.新型端頭及超前支護(hù)液壓支架據(jù)紅柳林煤礦綜采工作面回風(fēng)巷的支護(hù)要求，研制了ZTC16044/27/50型超前支架并在15206綜采工作面運(yùn)用，工作面運(yùn)輸巷超前支護(hù)段布設(shè)ZYT17000/32/7/0型端頭支架，自移式超前支架采用獨(dú)立的開底交錯邁步自移方式；在工作面端頭支架前方，超前支架的左、右立柱在巷道中按“騎”轉(zhuǎn)載機(jī)的方式安裝，兩組頂梁和立柱交錯邁步前移兩副支架，較好地解決了紅柳林煤礦大采高綜采工作面運(yùn)輸巷超前支護(hù)難的技術(shù)問題，為綜采工作面的高產(chǎn)高效、安全低成本提供了保障，并使得綜采工作面運(yùn)輸巷超前支護(hù)技術(shù)更加自動化和機(jī)械化。同時，該公司根據(jù)上灣煤礦51203工作面回風(fēng)巷地質(zhì)條件，研制了ZFDC10300/25/43型自移式支架組。【案例4-5】小保當(dāng)煤礦450m超長智能開采工作面一、主要建設(shè)內(nèi)容：針對中厚煤層小采場效益低等問題，采用450m智能化超長工作面方案，實(shí)現(xiàn)小保當(dāng)二號井2~3m煤層年產(chǎn)10Mt/a目標(biāo)，形成了成套裝備及關(guān)鍵技術(shù)。（一）超長工作面高速截割智能控制工藝：采用分段控速工藝，創(chuàng)新提出前半部分推一半刮板輸送機(jī)跟緊采煤機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)直線推移。（二）超長工作面高可靠性支—采—運(yùn)和控制成套裝備與系統(tǒng)：采用液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等國產(chǎn)設(shè)備，并配合自動化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效、可視化的綜采工作模式。（三）基于真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動的監(jiān)控系統(tǒng)：通過智能截割軟件、數(shù)字孿生技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了全作業(yè)循環(huán)的智能截割，并建立了機(jī)—液耦合移架運(yùn)動學(xué)模型，輔助遠(yuǎn)程開采決策及控制。二、智能化建設(shè)成效：實(shí)現(xiàn)了減人、增產(chǎn)、保安、提效目標(biāo)，生產(chǎn)效率提高了15%，并標(biāo)志著我國在智能高效開采方面取得了突破性進(jìn)展。一、綜采放頂煤技術(shù)(一)綜放放頂煤開采類型主要分為高、中、低位放頂煤綜采，目前主要采用低位放頂煤綜采。高位放頂煤綜采：放煤口位于支架頂部，使用單輸送機(jī)運(yùn)送煤，簡化了運(yùn)輸系統(tǒng)，但產(chǎn)量低，煤塵大，支架穩(wěn)定性差。中位放頂煤綜采：支架放煤口位于中部，采放作業(yè)互不干擾，可實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，提高了單產(chǎn)。低位放頂煤綜采：支架放煤口位置低，尺寸大，放煤效果好，煤塵少，后輸送機(jī)運(yùn)行順利，支架尾梁可擺動，有利于提高頂煤回收率。一、綜采放頂煤技術(shù)(二)綜放放頂煤工藝特點(diǎn)及過程（特點(diǎn)）

初采放煤工藝：通常在工作面推進(jìn)10~20m前不放頂煤，以防止頂板垮落威脅采煤工作面，有時需要采取松動措施。

末采放煤工藝：通常在工作面收作前20m左右鋪雙層網(wǎng)停止放煤，或?qū)⒐ぷ髅嫦蛏吓乐另敯鍟r再收作，近年來普遍縮小了不放頂煤的范圍并提前10m左右停止放頂煤，并鋪頂網(wǎng)，但需解決好停采線位置選擇和防止矸石竄入的問題。

放煤步距：在工作面推進(jìn)方向上，兩次放頂煤之間的推進(jìn)距離稱為循環(huán)放煤步距，應(yīng)根據(jù)頂煤厚度和采煤機(jī)截深的整倍數(shù)合理確定，與頂板冒落和頂煤破碎程度相關(guān)。放煤方式：放頂煤工作面放煤順序、次數(shù)和放煤量的配合方式稱為放煤方式。放煤方式不僅對煤炭采出率、含矸率影響較大，還影響總的放煤速度和工作面單產(chǎn)。一、綜采放頂煤技術(shù)(二)綜放放頂煤工藝特點(diǎn)及過程（過程）割煤：采用雙滾筒采煤機(jī)沿工作面全長割煤，截深一般為0.60.8m，采高一般為1.83.2m，近年來出現(xiàn)了大采高綜放液壓支架，采高可達(dá)4m。移架：液壓支架裝有伸縮前探梁和防片幫裝置，割煤后立即伸縮前探梁支護(hù)新暴露頂煤，采煤機(jī)通過后及時移架，并伸出防片幫板護(hù)住煤壁。移前輸送機(jī)：移架后移置前輸送機(jī)，可一次推移到位或分段移動，確保輸送機(jī)推移后呈直線狀，不得出現(xiàn)急彎。放頂煤：根據(jù)架型、放煤口位置及幾何尺寸、頂煤厚度及破碎狀況，合理確定循環(huán)放煤步距，多為“一刀一放”或“兩刀一放”，也可采用多輪放頂煤，要掌握好“見矸關(guān)口”的尺度。拉移后輸送機(jī)：順序拉移后輸送機(jī)，嚴(yán)禁相向操作，拉移一般滯后放煤的液壓支架10～15m，并確保彎曲段長度。二、大采高開采技術(shù)大采高開采技術(shù)是指開采厚度在3.5m以上的厚煤層時采用綜合機(jī)械化整層開采方法，工作面使用大功率雙滾筒采煤機(jī)和重型刮板輸送機(jī)割、運(yùn)煤，用大噸位液壓支架（支架工作阻力、單架支護(hù)面積和支架支撐高度大）控制頂板，一次采全高的綜采技術(shù)。其具有自動化程度高、技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、裝機(jī)功率大、生產(chǎn)效率高、采出率高等特點(diǎn)。對于煤層傾角小于30°的厚煤層開采，大采高開采與放頂煤開采相比，具有煤炭資源采出率高,煤炭含矸率低,采煤工作面煤塵少、煤的自然發(fā)火和瓦斯涌出安全性好等優(yōu)點(diǎn)。對于3～4m不適宜放頂煤開采的厚煤層，大采高開采具有工效高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。（一）大采高綜合機(jī)械化采煤工藝特點(diǎn)大采高一次采全高綜合機(jī)械化采煤法，是近年來隨著大采高液壓支架、大功率采煤機(jī)的出現(xiàn)而產(chǎn)生的一種新工藝。目前世界上對3.5~5.0m厚煤層開采的發(fā)展趨勢是采用綜采一次采全高采煤法。我國從20世紀(jì)80年代開始，在引進(jìn)國外設(shè)備的基礎(chǔ)上研制出了適應(yīng)我國煤礦地質(zhì)條件的一系列產(chǎn)品，并進(jìn)行了工業(yè)性試驗和實(shí)際應(yīng)用，取得了一定的經(jīng)驗。到目前為止，大采高一次采全高采煤法已在我國許多礦區(qū)得到應(yīng)用，并取得了可喜的成績。大采高綜采工作面一般裝備成套設(shè)備，其特征是采煤機(jī)功率大，采用強(qiáng)力刮板輸送機(jī)和掩護(hù)式液壓支架（表4\|1）。20世紀(jì)80年代中期在邢臺東龐礦試驗成功，其典型配套裝備為：MXA\|300/4.5型采煤機(jī)，功率300kW，牽引速度0~8.6m/min；SGZC\|730/400型側(cè)卸式雙中鏈刮板輸送機(jī)，功率2×160kW，鏈速1.08m/s；BY3600\|25/50型兩柱掩護(hù)式液壓支架，支撐高度為2.5~5.0m，支架裝有可伸縮的前探梁和兩段護(hù)幫板，能夠防止片幫。該套設(shè)備年生產(chǎn)能力可達(dá)225萬t。二、大采高開采技術(shù)(一)大采高綜合機(jī)械化采煤工藝特點(diǎn)1、初采高度較小，一般為3.5m。在工作面推進(jìn)至直接頂初次垮落后，逐漸沿走向?qū)⒉筛哒{(diào)整至全高。沿傾斜方向則在直接頂初次垮落之前，先將工作面兩端7.5m范圍內(nèi)的采高由巷道高度漸增至3.5m，直接頂初次垮落后，在工作面15~20m范圍內(nèi)，將采高漸增至正常采高。2、煤壁片幫甚至架前漏頂是大采高開采應(yīng)解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。

控制片幫的措施：①采煤機(jī)割煤后，及時擦頂移架并立即打開護(hù)幫板，必要時將第一段護(hù)幫板用千斤頂使其向上翻轉(zhuǎn)，臨時支護(hù)頂板，以減小端面距，并以第二段護(hù)幫板支撐煤壁，采煤機(jī)通過前收起；②加快工作面推進(jìn)速度；③用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁；④在地質(zhì)條件允許時，采用俯斜開采方式；⑤提高液壓支架的初撐力，以求改善近煤壁處圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，減小端面頂板的下沉量及減輕煤壁片幫程度。二、大采高開采技術(shù)(一)大采高綜合機(jī)械化采煤工藝特點(diǎn)3、支架防倒、防滑工作顯得尤為突出。由于支架高度大，當(dāng)工作面傾角增大時，支架傾倒、下滑的概率增加。4、端頭支護(hù)及超前支護(hù)工作比一般綜采更為重要。加強(qiáng)端頭和超前支護(hù)具體做法是：①上、下端頭的巷道末端采用叢柱切頂、擋矸；②排頭、排尾各三架，采用伸縮梁或護(hù)幫板作臨時支護(hù)，其移架落后于中間支架一個步距，待移機(jī)頭、機(jī)尾后再移架，使工作面梁端保持一致；③上、下順槽采用單體液壓支柱配鉸接頂梁超前支護(hù)20m，平行巷道架設(shè)，一般回風(fēng)巷道設(shè)兩排，運(yùn)輸巷設(shè)三排，均為一梁二柱。5、厚煤層一次采全高綜采與分層綜采相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：①工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高；②回采巷道的掘進(jìn)量比分層開采減少一半，并減少了假頂?shù)匿佋O(shè)；③減少了綜采設(shè)備的搬遷次數(shù)，節(jié)省搬遷費(fèi)用，增加了生產(chǎn)時間；④雖其設(shè)備投資比分層綜采大，但由于產(chǎn)量大、效益高、巷道掘進(jìn)量少、無假頂鋪設(shè)、工作面搬家少等因素，其綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯高于分層綜采。一、綜采放頂煤技術(shù)(二)大采高開采適用條件工作面地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大的褶曲和斷層，水文地質(zhì)條件簡單。工作面煤層的煤質(zhì)較硬（普氏系數(shù)大于1.5），煤層厚度3.5～6.0m，煤層賦存穩(wěn)定，厚度變異系數(shù)小。煤層傾角一般小于12°，最大不超過18°。煤層頂板屬于穩(wěn)定或較穩(wěn)定的類型，能夠隨采隨冒，冒落后能夠充滿采空區(qū);煤層底板較堅硬。礦井生產(chǎn)能力大，輔助運(yùn)輸及提升條件能夠滿足重型支架的運(yùn)送要求。一、綜采放頂煤技術(shù)(三)大采高發(fā)展的主要影響因素1、大采高圍巖控制理論研究不能滿足生產(chǎn)實(shí)踐要求我國普通采高和放頂煤開采的圍巖控制理論已成熟，對生產(chǎn)實(shí)踐起到重要指導(dǎo)作用，但大采高的圍巖控制理論研究不足，限制了其推廣應(yīng)用。2、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)落后，巷道斷面及布置先天不足，阻礙了大采高的發(fā)展大采高需要高效的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，但傳統(tǒng)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)效率低，容易出現(xiàn)事故，且不適用于大采高工作面的設(shè)備搬運(yùn)，同時，現(xiàn)有巷道斷面小，無法適應(yīng)大采高的設(shè)備運(yùn)輸需求，改造工作量大，限制了其在許多礦井的應(yīng)用。3、國產(chǎn)設(shè)備的可靠性影響大采高發(fā)展大采高要求綜采設(shè)備可靠性高，尤其是液壓支架需要穩(wěn)定性好。國產(chǎn)設(shè)備與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比仍有差距，如果設(shè)備可靠性不高，則無法發(fā)揮大采高的優(yōu)勢，有時甚至比不上普通采高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。煤礦綠色開采是指考慮環(huán)境與資源保護(hù)的煤炭開采方法。具體來說，煤礦綠色開采以及相應(yīng)的綠色開采技術(shù)，