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上分层煤柱下的下分层综放开采技术实践与分析
近年来，随着煤矿工作面井下面积的逐步缩小以及煤层厚度的逐渐减小，矿井在保证生产的同时也面临着越来越多的安全、环保以及能源等方面的挑战。为了有效地解决这些问题，下分层综放开采技术应运而生。本文将围绕“上分层煤柱下的下分层综放开采技术实践与分析”这一主题展开探讨，并深入分析该技术在实践中的应用及效果。
引言
随着煤矿的深入开采和煤层厚度的减小，传统的综采、支护和掘进方式已经难以满足安全、环保和能源等方面的要求。下分层综放开采技术作为一种新型的采矿方式，具有减轻开采压力、提高采煤效率、降低煤矿事故风险等优点，因此受到了越来越多的关注和应用。本文将在介绍下分层综放开采技术的概念和工作原理后，重点分析其在实践中的表现以及遇到的问题和解决方案。
一、下分层综放开采技术概述
下分层综放开采技术指的是采用综合开采和放顶板技术，在上层煤柱上方留出足够的矿柱厚度，采完上层煤柱后，再通过凿岩、爆破等方式将顶板破碎，形成下层煤柱，然后再进行下分层的综放开采，达到减轻采压、提高采煤效率和降低安全风险的目的。下分层综放开采技术通常应用于煤层厚度在4米以下，煤体质量较差或掺杂矸石较多的煤矿。
二、下分层综放开采技术的工作原理
下分层综放开采技术的基本原理是在上层煤柱上方留出足够的矿柱厚度，在上层煤柱采完后，通过机械凿岩、人工掏矿等方式将顶板破碎，形成下层煤柱，然后再进行下分层的综放开采。下分层综放开采的具体工作过程如下：
1.上层煤柱的采掘
首先，将矿井开采到适当的深度，根据煤层的产状，确定上层煤柱的宽度和厚度，然后采用综采机、割床机等采矿设备对上层煤柱进行采掘，在采掘过程中根据顶板的形态调整支架的高度和位置，确保支架能够对顶板进行有效的支护。
2.下层煤柱的形成
当上层煤柱采掘完毕后，将综放设备转移到上层煤柱上方，采用凿岩机、爆破机等方式将顶板破碎，再通过人工掏矿等方式将顶板破碎的碎石清理干净，这样就形成了下层煤柱。
3.下分层煤的采掘
在下层煤柱形成后，下分层的综放采煤将开始进行。在采掘过程中，要根据下层煤体的产状，选择合适的采煤机械和采煤方法，进行有效的煤层开采。
三、下分层综放开采技术的应用实践
下分层综放开采技术的应用实践表明，该技术具有以下几个方面的优点：
1.减轻采压
在传统的采矿方式中，常常需要采取大量的支护设备来保证矿井的稳定性，但是这样也会增加采煤成本。下分层综放开采技术因为采用放顶板技术，能够有效地减轻采压，降低支护成本，提高效益。
2.提高采煤效率
采用下分层综放开采技术能够充分利用上层煤柱，减少采煤中的浪费，提高采煤效率。同时，下分层综放开采技术还能够避免二次开采对原先上层煤柱的损伤。
3.降低安全风险
下分层综放开采技术通过将上层煤柱采空后，暴露出下层煤体，从而便于下一步开采煤层。此外，下分层综放开采技术还可以避免煤柱压力过大造成的坍塌事故，提高了煤矿的安全性。
四、下分层综放开采技术的问题及解决方案
下分层综放开采技术在实践中也存在一些问题，主要包括：顶板控制不当、下层煤柱的不稳定性、煤体掺杂矸石等。下面将对这些问题进行分析，并提出相应的解决方案。
1.顶板控制不当
在下分层综放开采中，顶板的稳定性十分重要。如果控制不当，会造成支架破坏、顶板塌落、rockfall等严重的安全事故。因此，需要采用加强顶板管理的方法，对顶板进行及时的强化处理和支架的调整，确保顶板的稳定性。
2.下层煤柱的不稳定性
下层煤柱在采煤过程中容易发生煤层变形和煤与石掺杂等现象，从而出现下层煤柱的不稳定性。对此，可以采用加强支架管理、合理控制煤层厚度、采用适当的斜孔爆破技术等方法，改善下层煤柱的稳定性。
3.煤体掺杂矸石
在下分层综放开采过程中，煤体中常常掺杂着大量的矸石，对于采煤效率和安全性都会造成一定的影响。为了减少矸石掺杂，可以采用分级凝聚装置、采煤机械的加强等方法。
结论
下分层综放开采技术是一种新型的采煤方式，能够有效地减轻采压、提高采煤效率和降低安全风险。在实践中，我们可以通过加强顶板和支架管理、改善下层煤柱的稳定性和减少煤体掺杂矸石等方法，来提高下分层综放开采技术的效益。我们相信，在努力改进和完善下分层综放开采技术的同时，将会有更多的煤矿企业从中受益，实现长远可持续发展。