提高综放工作面煤炭资源回采率的途径

浅谈提高综放工作面煤炭资源回采率的途径

摘要：综合机械化放顶煤开采技术是开采特厚煤层的一种新型采煤方法，其实质是实现工作面煤炭和顶部煤炭同时采出，工作面煤炭利用采煤机回采，顶部煤炭的开采是利用矿山压力作用或辅以松动爆破等方法，使其自行破碎和冒落，经支架放煤口开启及支架尾梁上下作用，自行流动和放出。本文主要探讨提高综放工作面煤炭资源回采率的途径。

关键词：综放工作面；煤炭资源；回采率

中图分类号： x752 文献标识码： a 文章编号：

随着综采放顶煤开采工艺的开展，回采率问题一直是困扰综放开采方法进一步推广的主要因素之一。提高回采率，对有限的资源进行最大限度的回收，对延长矿井的服务年限，保证资源得到有效的利用，具有十分重要的意义。尽管综采放顶煤技术在我国得到了迅速的发展，并取得较好的技术经济效果，但生产实践也证明，综采放顶煤在世界范围内作为一种新的采煤工艺尚有许多问题未能得到较好的解决，其中如何提高综放工作面回采率是迫切要解决的问题之一。

1影响综放工作面回采率原因分析

1.1设计损失影响

设计损失主要有采区设计煤柱损失（采区上下山煤柱、采区保护煤柱）和回采设计煤柱（回采工艺巷道设计煤柱）。区段煤柱的设计留设尺寸一般都在20 米~40米。根据矿山压力理论，使得下段

的回风道处于地应力高峰值区域，既不利于巷道的掘进和支护，也浪费了大量的煤炭资源。

1.2顶煤冒放性影响

顶煤冒放性是指顶煤在矿压作用下及时垮落和得到充分破碎的

程度。顶煤冒放性好坏是实施放顶煤开采的必要前提，顶煤的冒放性与煤体强度、结构、构造、煤层开采深度、顶煤厚度、支架支撑力及顶底板岩性等因素有关。煤层抗压强度越大，煤体破碎所需应力越大，冒放性较差；顶板的压力越大，对顶煤的破碎作用越大，冒放性越好；另外，支架阻力、围岩的性质等都促进或影响顶煤的冒放性。根据综放顶煤开采理论可知，煤层普煤层普氏硬度系数f 达在 2.0 以上时，在矿压作用下不易跨落。

1.3综放工艺损失影响

初采期间顶煤悬露面积小，顶板压力较小，顶板破碎不充分，通常冒落不及时或冒落跨度较大，甚至坚硬难冒而形成的损失，一般与煤的强度和顶板的稳定性有关。末采由于综放工作面将采到拆架巷时，为保证拆架巷的顶板支护完好，保证拆架时的安全通道畅通，通常在采到拆架巷前一段距离提前铺双网控制顶板，造成顶煤损失量。为维护放顶煤工作面的端头安全，综放工作面两端头不放顶煤造成的损失称为端头损失。造成端头损失的主要因素有：煤质过硬或过软；后部溜机头（尾）抬高及煤层倾角大等。

1.4管理不善煤损失

综放工作面管理不善造成丢失底煤造成煤量损失。由于工作面有

时无标志层，管理不到位，引起工作面造成漂底丢底煤而造成的煤炭损失量。一般受地质条件影响。

2提高综放工作面回采率的措施

2.1科学合理开采设计

为减少综放工作面设计损失，通过综合分析煤层赋存情况及地质构造，合理加大综放工作面的几何尺寸，尽可能的加大切巷和顺槽长度。据有关资料表明，国外部分矿井综放工作面切巷长度已达300 米以上，顺槽长度多达3000 米~4000 米，这样不仅可以减少巷道掘进率和综放工作面搬家次数，还可以使煤柱占采区储量的比率下降。提高煤炭资源的回采率。根据矿压规律可知，临近采空区的煤体支撑压力划分为应力降低区、应力增加区和应力稳定区。从利于巷道维护及减少煤炭损失的角度出发，在设计中可以采用跳采布置方式，先开采压力稳定区域的煤体，在临近采空区的煤体应力达到稳定后后行开采，达到减少煤柱的目的。

2.2增加顶煤破碎度提高冒放性

改变煤体原始特性，提高冒放性。对煤层普氏硬度系数f在2.0 以上顶煤层理不发育，整体性强的高硬煤，需要采取人工辅助的措施，改变顶煤的冒落状态及冒落块度，使原有裂隙进一步扩展和发育，使顶煤硬度降低，达到提高综放工作面回采率的目的，通常采用的措施有超前爆破松动结合煤层预注水，超前爆破松动是在工作面顶煤中布置与采面平行的深孔，在工作面支撑压力前方区域进行顶煤预爆破，同时采用煤层注水软化顶煤，提高煤体的冒放性。

2.3合理选择综放工艺

针对综放工作面初采和末采损失，通过减少切眼放顶煤的距离，在条件允许的情况下在末采期间采取措施尽可能的多放顶煤，减少煤炭损失量。同时合理选择综放工作面端头支架，加强工作面两端头支护，将工作面刮板输送机的机头和机尾安装在巷道支架下，并试验支架顶铺金属网及其它端头管理措施，尽可能将工作面端头顶煤放出来。合理选择放煤步距，对提高煤炭回收率、降低含矸率极其重要。放煤步距过小，会使放顶煤中混入采空区部分矸石，因煤矸混合体加大而丢失顶煤；放煤步距过大，使一部分落在放煤口以外的采空区而丢失顶煤。在实际生产中，综放面应根据支架类型、采煤机截深和顶煤冒落步距，合理选择放煤步距。顶煤可放性好、采放比大可选择一刀一放；一般综放面选择二刀一放最佳；倾角大于15°的综放面要严格规定从下往上顺序放煤。

2.4 加强现场管理

加强工作面层位的管理。在综放工作面回采过程中，地测人员要及时对工作面进行查看，杜绝因层位管理不到位造成工作面丢底煤，地测部每月组织相关人员对采煤工作面进行实测验收，发现浮煤超限和任意丢煤者下发预防丢煤通知书，使综放工作面回采率工作直接与队组的经济效益挂钩，促进资源回收率的提高。加强综放工作面放顶煤现场管理。要保证每个生产班不少于3 个有经验责任心强的放煤工操作，确保放煤质量；加强综放工作面设备的维修与保养，加强放煤工的技术培训力度，提高职工的操作技能，规范职

工的操作行为，减少因放煤设备的损坏造成的煤炭资源损失，同时坚持浮煤的清理，采煤面每班应有专人负责用耙子、扫帚清理浮煤。结论

目前，综放开采已成为大的煤炭集团高产高效矿井建设的主要采煤工艺。如何提高综放回采率、提高资源回收率、最大限度地开发利用煤炭资源、延长矿井的服务年限及减少资源浪费是煤炭企业亟待解决问题。提高工作面采出率仍是综放开采技术管理工作的重要内容。

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