[科普中国]-放顶煤采煤法

放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2～3m的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板运输机运出工作面。

发展历史放顶煤采煤法由来已久。法国、苏联、南斯拉夫等国家于20世纪40年代末50年代初即开始应用放顶煤采煤法。1957年苏联研制出KTY型放顶煤支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯矿使用。1963年法国研制出“香蕉”行放顶煤支架，并与1964年用于法国布朗齐矿区的达尔西矿，试验取得成功。之后英国、法国、南斯拉夫、匈牙利等国家都相继引进了这一技术。综放开采曾一度成为东欧地区厚煤层开采的主要方法，但是由于各种原因，欧洲使用综放开采技术并没有取得很好的技术经济指标。80年代中期以后，国外放顶煤开采有所萎缩，90年代后只有极少数矿井仍在使用。

我国50年代初曾在开滦、大同、峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法。1982年引进了综采放顶煤技术，并于1984年在沈阳蒲河矿开始工业性试验。由于该采煤方法具有掘进率低、效率高、适应性强以及易于实现高产等明显优势，二十多年来，在我国得到了迅速发展。80年代末90年代初，我国综采放顶煤技术已走在世界前列，并已向国外输出综放开采的成套技术1。

工艺过程如右图：在沿煤层（或分段）底部布置的综采工作面中，采煤机1割煤后，液压支架3及时支护并移到新的位置。推移工作面前部输送机2至煤帮。此后，操作后部输送机专用千斤顶，将后部输送机4相应前移。这样，采过1到3刀后，按规定的放煤工艺要求，打开放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后，及时关闭放煤口。完成上述采放全部工序为一个采煤工艺循环。1

工艺特点顶煤裂碎原理及措施裂碎过程：支承压力的作用，煤壁前方的煤体变形，位移，破坏。当支架移到时，应力降低，能量释放，经过支架几次反复支撑，煤进一步破碎成易通过窗口的破碎体。

措施：关键是反复支承次数n对破碎的影响。

顶煤放出规律1、椭球体假说

根据放矿理论，矿石从采场内是按近似椭球体形状流出来的，即原来所占的空间为一个旋转的椭球体，在放矿过程中形成的椭球体叫放出椭球体，图中1所示；停止扩展最终形成的椭球体为松动椭球体3；放矿后形成漏斗2和移动漏斗4。

2、参数关系(参见图1)

b1=0.5（0.25～0.3）h

H=（2.2～2.6）h

3、放煤效果

两个放煤口的距离l 大，即l>2b1 时，放煤有余煤留下，图中阴影部分；当l