综合机械化放顶煤开采技术（简称综放），具有高产高效，低耗，安全性好，掘进率低及搬家次数少等优点，实践证明有着十分广泛的应用前景。但在高瓦斯及双突矿井中能否安全应用，对综采放顶煤技术的健康发展至关重要。本文简单探讨其在高瓦斯及双突工作面采用综放的技术措施与具体应用。

一、应用情况

       通过对国内有关矿井80年代末及90年代初以来应用综放技术的调查与了解，可知高瓦斯及双突矿井可以进行综放工艺的试验并已取得成功。

       例如：阳泉五矿，辽源梅河三井，平顶山一矿等高瓦斯矿井，在预测综放采场瓦斯涌出量变化，防治瓦斯超限等方面都取得了成功。而抚顺老虎台矿，石炭井乌兰矿，靖远魏家地矿都为煤与瓦斯突出矿井，它们在实施综放工艺时，采取了一系列有效措施，切实保障了双突矿井综放面的安全生产。实践证明：只要采用合理的巷道布置回采工艺，采用必要的预防瓦斯技术措施，是可以取得成功的。

二、瓦斯来源及涌出特征

（一）瓦斯来源

       与普通综采相比，综放开采的瓦斯问题有其特殊性。综放面瓦斯主要来自开采层和邻近层（含围层），开采瓦斯包括工作面煤壁瓦斯涌出q1，采落煤炭瓦斯涌出q2，放落煤炭瓦斯涌出q3及架顶断裂煤壁及架后采空区遗煤瓦斯涌出q4，有邻近层的厚煤层开采时还有邻近层（含围层）瓦斯涌出q5，q1，q2和q3直接涌入采场风流中，而q4和q5大部分涌入采空区，往往引起上隅角超限，q4除与产量有关外还与面内回收率相关，回收率越小，采空区遗煤多，则q4越大。

（二）瓦斯涌出的特殊性

       1、绝对瓦斯涌出量强度加大

      推进速度相同时，综放面的产量比普通机采大25倍，故在开采瓦斯含量相同煤层时，其绝对瓦斯涌出量会成倍增加。此外，支架上方煤体由于受超前支承压力作用，裂隙较多，瓦斯平衡状态受到破坏，煤体透气性系数增大，顶煤体内瓦斯沿裂隙通道运移向采场涌出。铜川局陈家山矿普通综采面绝对瓦斯涌出量一般为30m3/min，而在综放面达到40m3/min，最高为61m3/min。

      2、相对瓦斯涌出量减少

       与分层开采首分层比，综放面相对瓦斯涌出量会显著减少。陈家山矿2092综放面是在首分层采过后的，该放顶煤综采面相对瓦斯涌出量明显比214面小，这是因为第一分层是下分层保护层，其中瓦斯已被解放出来。

     3、上邻近层瓦斯涌出量增大

       综放增大了工作面上部冒落带和裂隙带高度，扩大了上邻近层范围，加大了邻近层的瓦斯卸压排放高度，因此，综放面邻近层绝对瓦斯涌出量比普通机采要大。

    4、局部瓦斯积聚加剧

       综放面的放煤口落山角和架顶部的瓦斯容易局部积聚，因为支架上方及支架后采空区有数倍于采高的裂隙和冒落采空区，是高容量瓦斯库，它通过放煤口和支架上方的裂隙向采场涌出，从而形成局部积聚。调查表明，这些地点的瓦斯浓度可达3%～5%，个别可达5%以上。

    5、采空区瓦斯涌出量增大

       放煤过程中顶煤滑落破坏释放出来的瓦斯在浮力作用下，运移到冒落范围较大的采空区。即使加大采场风量也不能稀释采空区瓦斯，只能相对降低工作面回风流的瓦斯浓度，而对采空区瓦斯影响不大。

     6、瓦斯涌出不均衡

       综放面瓦斯涌出在时间和空间上皆呈不均衡性。从时间上看，放煤和移架时采场的瓦斯涌出较其它工艺大2～5倍；从空间上看，放煤口瓦斯浓度最高，采煤机与前柱之间最低；另外，整个综放面瓦斯

 涌出也不均衡，据调查，综放面瓦斯涌出不均衡系数一般为1.2～1.4，有时可超过2。

三、防治瓦斯技术措施

       目前，在瓦斯治理方面最有效的途径：一是对采空区的瓦斯进行预抽预排，这是防治瓦斯最有效的措施。二是工作面采用一进二回的通风系统，即在邻近回风平巷与之平行地沿煤层顶板掘一专用的高位瓦斯排放巷，用以排出部分滞留在支架上方及积聚在工作面上隅角的瓦斯。

     具体措施如下：

      1、降低本层煤瓦斯含量

        结合综放面瓦斯来源构造，可以选用煤层预抽，边采边抽，邻近层抽放和采空区抽放等综合抽放瓦斯措施。

      2、释放综放面卸压瓦斯

       根据矿井自身条件尽可能开采保护层，无保护层开采的，可用常规采煤法（综采，高档采）预采顶分层，视为解放层，以释放下部综放面卸压瓦斯。

     3、选择合理通风系统，加强瓦斯排放量

        “U”型通风方式中，加强综放面风量，并在落山角吊挂导风筒，可以冲淡局部瓦斯积聚，因其能力有限，故应设法将通风方式改为“Y型”，“Z”型或“W”型，则可达到良好风排瓦斯之目的。

     4、煤体高压注水软化

       在煤层中进行高压注水，不但能软化煤层降低煤尘，而且能增强煤体可塑性，使煤体内应力分布均匀，降低煤体弹性潜能，提高释放速率，把煤层节理裂隙中的部分瓦斯排出。实践证明，高瓦斯双突矿井极易自燃，特厚硬煤层综放开采安全管理的有效措施。

      5、矿压观测和瓦斯适时监测

       放顶煤开采会引起采场围岩体大范围矿山压力重新分布，并使煤岩体结构发生变化。随之引起煤岩体中瓦斯赋存状态和运移形态的变化，采场围岩体移动是影响采面和巷道瓦斯涌出量大小的重要因素。

为此建立较为先进的监测系统，进行矿压观测工作是非常必要的。此外，还应进行常规的矿压观测及顶煤运动规律观测，进而分析矿压显现对综放采场及采空区瓦斯运移形态的影响。

四、结语

       总之，在具有煤与瓦斯突出危险的矿井，使用综放技术之前，必须采取有效的防突措施，在基本消除区域性突出危险性后，再进行综放，方可保证安全生产。