淺談提高放頂煤回采率的措施

摘要：放頂煤工作面的回采率直接影響到礦井服務(wù)年限、安全生產(chǎn)和礦井的經(jīng)濟(jì)效益，因此，如何提高放頂煤工作面的回采率是很多科研單位和煤炭企業(yè)的研究重點(diǎn)。詳細(xì)闡述了影響放頂煤工作面回采率的因素，并分析了造成煤損的主要原因。根據(jù)放頂煤工作面煤損的具體原因，提出了多種提高煤炭回采率的方法和途徑，為放頂煤工作面的開采工作提供了一定的參考。關(guān)鍵詞：放頂煤工作面;回采率;途徑和方法中圖分類號(hào)：TD823.90引言中國(guó)綜合機(jī)械化放頂煤開采技術(shù)經(jīng)過了30余年的發(fā)展已經(jīng)位居世界先進(jìn)水平，然而，放頂煤工作面回采率一直是放頂煤開采技術(shù)的難題[1，2]。資料顯示，中國(guó)約有一半的放頂煤工作面回采率在80%～85%，有1/4的工作面回采率在85%～95%之間，也就說仍有超過1/4的放頂煤工作面回采率低于80%，對(duì)于不穩(wěn)定煤層來說，放頂煤回采率甚至不足65%[3]。放頂煤工作面回采率過低不僅大大地增加了煤損，降低了礦井服務(wù)年限，同時(shí)也容易造成老空遺煤自燃發(fā)生火災(zāi)[4]。因此，如何提高放頂煤工作面回采率成了很多礦井面臨的重要問題，現(xiàn)筆者就工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料對(duì)提高放頂煤工作面回采率做一定的探討。1放頂煤工作面煤損分析根據(jù)筆者多年的現(xiàn)場(chǎng)開采經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為造成放頂煤工作面煤損可以根據(jù)工作面回采過程分為初采階段煤損、正常回采階段煤損和即近停采階段煤損[5]：a)在煤炭回采的初期，工作面受礦壓影響較小，頂煤欲裂程度較差，在該階段回采，頂煤在自重和頂板作用下不能有效地冒落，造成大量的煤炭遺留在老空區(qū);b)在工作面正常回采階段，選擇合理的放煤步距是保障煤炭高回采率的重要途徑，根據(jù)開采經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在正?；夭善陂g煤損主要可分為端頭和架間丟煤，端頭煤損是指工作面端頭支護(hù)效果差或者無端頭支架的情況下工作面兩頭幾架不放煤引起煤損，架間煤損是指兩相鄰放頂煤支架窗口間的煤損;工作面端頭煤損往往丟失煤炭較多，對(duì)于傾向較小的工作面表現(xiàn)尤甚;架間煤損往往因支架的升降和移動(dòng)引起，在兩窗口間形成不等量、不均勻的煤損;c)為工作面回收安全考慮，在即將停采之前一般保留頂煤來提高巖體的完整性和整體強(qiáng)度，這樣也造成了一定量的煤損。放頂煤工作面煤損往往還會(huì)因工作面設(shè)計(jì)的不合理、所采煤層賦存特征、煤層物理性質(zhì)所導(dǎo)致：a)在設(shè)計(jì)工作面時(shí)往往會(huì)留設(shè)一定尺寸的煤柱，若留設(shè)的煤柱設(shè)計(jì)不合理，一方面會(huì)增大煤炭的遺留，另一方面還會(huì)造成礦山壓力分布不合理引起煤炭損失;b)煤層的賦存狀態(tài)是影響煤炭開采的重要因素，若煤層賦存狀態(tài)較差、煤層厚度不均勻、圍巖條件較差，則極易給煤炭的回采帶來影響，運(yùn)用放頂煤工藝進(jìn)行開采時(shí)往往帶來大量的煤炭損失;c)煤質(zhì)也是影響回采率的主要因素，若煤體較硬，則可放性較差，容易造成放煤損失。此外，冒落煤巖安息角在移架前后會(huì)變化較大，這容易引起放煤處上方形成一條煤帶，而這條煤帶采用常規(guī)方法往往難以開采，故容易造成煤炭損失，降低放頂煤工作面煤炭回采率。2提高綜放工作面煤損方法和途徑放頂煤工作面的高煤損一直是部門煤炭企業(yè)關(guān)注的問題，各企業(yè)和科研單位為提高放頂煤工作面煤炭回采率做出了很多努力，也得到了很多成果。筆者根據(jù)多年開采經(jīng)驗(yàn)，并借鑒前人的研究成果認(rèn)為，可以從優(yōu)化工作面、優(yōu)化開采工藝、提高工人操作技能和加強(qiáng)放頂煤工作管理等幾個(gè)方面來提高放頂煤回采率：a)優(yōu)化工作面可以有效地提高工作面回采率，優(yōu)化工作面可以從工作面設(shè)計(jì)和設(shè)備配置兩方面進(jìn)行，如合理避開劇烈的礦壓顯現(xiàn)區(qū)域、留設(shè)合理尺寸的煤柱、配備端頭支架、增加液壓支架候補(bǔ)輸送機(jī)放煤走向長(zhǎng)度等;工作面要制定合理的放煤規(guī)程，生產(chǎn)中要合理移架，遵循由低向高的順序進(jìn)行放煤的原則，保證放煤的均勻性和連續(xù)性，保證支架后方頂煤有足夠的垮落和破裂時(shí)間;b)依照合理的放頂煤工藝是保證工作面安全、高效開采的關(guān)鍵，在生產(chǎn)中煤機(jī)司機(jī)盡量沿底割煤，即使必須留底煤時(shí)也要保證底煤厚度不超過規(guī)定值，嚴(yán)禁私自留底煤;支架工進(jìn)行移架時(shí)要根據(jù)采煤機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行移架，避免出現(xiàn)死架、咬架和倒架現(xiàn)象發(fā)生，否則不僅影響工作面正常回采還會(huì)造成支架放煤口減小而降低放煤效果;根據(jù)工作面綜采設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，盡量增大采高，減少放煤的厚度，這樣更有利于頂煤的破碎和冒落，有助于提高頂煤的回收;c)支架工要熟悉支架性能和技術(shù)操作規(guī)范，拉架時(shí)要注意防范頂煤調(diào)入老空區(qū)，在遇到頂板破碎區(qū)域要進(jìn)行提前拉架，合理控制后溜與支架的配合，不得隨意拉動(dòng)后置輸送機(jī);d)加強(qiáng)放頂煤工作的管理，要根據(jù)所采煤層的賦存條件和特點(diǎn)、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤破裂和冒落特征以及設(shè)備的性能等方面來制定合理的工作面操作、管理方案，只有這樣才能從源頭上對(duì)整個(gè)工作面的放煤工作進(jìn)行控制和掌握，才能有效地降低煤炭損失率。若工作面受到地質(zhì)影響較小時(shí)盡量增大工作面開采長(zhǎng)度，這樣可以使得工作面兩端煤炭損失相對(duì)較小;國(guó)內(nèi)外開采實(shí)踐表明，工作面開采長(zhǎng)度不能無限制增大，其值得確定要根據(jù)地質(zhì)條件、配備的綜采設(shè)備等多種原因決定，文獻(xiàn)表明，中國(guó)綜放工作面開采長(zhǎng)度最高達(dá)到310

m，而美國(guó)達(dá)到了357

m。在合理確定采煤高度和放煤高度的同時(shí)盡量增大采高，這樣可以大幅度地提高煤炭回收率，這是因?yàn)闄C(jī)采的回收率要高于放煤回收率的18%左右，在正常進(jìn)行機(jī)采時(shí)甚至可以完全回收采煤機(jī)所能涉及到的煤炭，所以要合理地確定采放比。重視新技術(shù)、新工藝，并敢于應(yīng)用新技術(shù)和新工藝，目前中國(guó)放頂煤工作面一般采用留設(shè)煤柱進(jìn)行護(hù)巷，這樣就造成大量的煤炭無法回收，無煤柱開采技術(shù)的應(yīng)用正可以避免該問題，在開采實(shí)踐中也驗(yàn)證了無煤柱開采的優(yōu)點(diǎn)。加強(qiáng)監(jiān)督管理，在保證安全、質(zhì)量、生產(chǎn)的前提下要監(jiān)督放煤質(zhì)量，并根據(jù)放煤質(zhì)量進(jìn)行考核，使工作面煤炭回采率與班組效益掛鉤，并進(jìn)行獎(jiǎng)罰制度，加強(qiáng)文明生產(chǎn)，注重架間和架前浮煤的清理，及時(shí)對(duì)兩端頭淤煤進(jìn)行清理回收，從細(xì)節(jié)上提高煤炭回收率，降低煤損。3結(jié)語放頂煤工作面回采率一直是放頂煤開采技術(shù)的難題。資料顯示，中國(guó)有1/4的放頂煤工作面回采率低于80%。放頂煤工作面回采率過低不僅降低了礦井服務(wù)年限、降低煤企的經(jīng)濟(jì)效益還會(huì)給煤礦的開采帶來安全隱患。主要從初采階段煤損、正常回采階段煤損和即近停采階段煤損等3個(gè)階段分析了放頂煤工作面煤損的原因，然后從工作面設(shè)計(jì)和開采工藝方面分析了煤損，最后提出應(yīng)在實(shí)踐和前人研究成果的基礎(chǔ)上采取科學(xué)合理的方法和途徑來控制放頂煤工作面煤損。參考文獻(xiàn)：[1]

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賈光勝,王戰(zhàn)洲.綜放開采頂煤損失及提高