提高煤炭資源采出率的方法及有效途徑

摘要:現代能源的緊張，要求我們必須提高煤炭資源采出率，同時，礦井的建設也會對提高采出率有很大的協助作用。本文提出了建設高產掌握煤層賦存規律、加強地質預測預報、因地制宜合理選擇采煤方法、優化開拓系統設計、加強地質找煤、強化現場管理、搞好儲量管理工作等是構造復雜礦井提高資源采出率的有效途徑。

關鍵詞:采出率 礦井建設 方法 有效途徑

在當今科技經濟發展的新形勢下，煤炭開采技術的研究必須面向國內外兩個市場、面向經濟建設主戰場，立足于煤炭開采技術的前沿，立足于中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備，立足于煤炭工業中長期發展戰略所必須的關鍵技術的攻關，立足于煤炭工業工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發和技術儲備，跟蹤產業科技前沿，開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為言為主導的核心技術，占領技術制高點。

一、提高采煤率的開采方法

采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發展的主題。采煤工藝的發展將帶動煤炭開采各環節的變革，現代采煤工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術與現代高新技術相結合，研究開發力強、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設備和生產監控系統，改進和完善采煤工藝。在發展現代采煤工藝的同時，繼續發展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝理論。我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩定、地址構造復雜等難采煤層方法和工藝的研究有很大空間，主要方向是改善作業條件，提高單產和機械化水平。

1、開發煤礦高效及約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術。以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術，發展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

2、開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代采煤成套技術”，主要解決以下技術難題。

硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水利壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。

硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆破處理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。

頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套技術，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制技術，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。

兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術，研究合適的綜放開采回采工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。5~.5.5m寬煤巷錨桿支護技術，通過寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

3、緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發:體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機;研制適合刨煤機綜采的液壓支架;研究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采技術。

4、緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采。就進一步加強完善支架結構及強度，加強支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層(采高2.5m左右)高產高效指標的差距.。

5、各種綜采高產高效綜采設備保障系統。要實現 高產高效，就要提高開機率，對“支架:圍巖”系統，采運設備進行監控。今后研究的重點是:通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架;圍巖”系統控制，進一走完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信息的自動采集系統;乳化液泵站及液壓系統進行狀態的檢測診斷:采煤機在線與離線相結合的“油，磨屑”監測和溫度、電信號的監測;帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

二、提高煤炭資源采出率的有效途徑

1、深入研究煤層賦存規律，加強地質預測預報

煤層賦存情況是確定開拓方式、采煤方法的重要依據，地質勘探階段難以用有限的網距準確控制煤層形態和煤層厚度變化情況，生產中應在勘探階段提供的地質成果基礎上，不斷收集新的第一性資料，及時綜合分析對比和判斷，查明開采區域構造形態特征，煤層在構造中的展布特征和煤層變化規律，具體找出煤層增厚、壓薄、倒轉規律，測定煤層分叉、尖滅、增厚、變薄，開采技術界線，總結匯總給生產部門，從而指導巷道設計，防止可采塊段丟失。

2、合理選擇采煤方法

構造復雜礦井煤層賦存形態千變萬化，應根據煤層不同的展布特征合理選擇相對應的采煤方法。對斷層多、煤厚變化大的急傾斜煤層可采用“偽傾斜正臺階采煤法”，即在工作面密集支護，隨著工作面移動將冒落矸石攔截形成矸石充填帶，一是可支撐頂板，使頂板完整和穩定，最大限度地采出煤量，二是改善了因受破碎頂板影響的安全環境;起伏變化大的煤層可采用垂直走向短距兩翼采煤法，可減少煤炭資源損失;對于煤層較穩定，傾角小于45°的煤層可采用長壁后退或冒落采煤法;對于煤層不穩定、煤厚變化大的急傾斜或立槽煤層宜采用斜坡采煤法。

3、優化開拓系統設計

構造復雜礦井因受千姿百態的構造形態限制，開拓系統巷道布置應因地制宜合理設計，首先應深入研究掌握設計范圍內地質構造特征和煤層賦存特點，然后經過各有關專業人員分析對比，選擇最佳方案進行設計.

4、加強地質找煤

加強地質找煤可有效地提高資源采出率。開采初期受到構造認識上的限制，采煤方法又比較落后，部分塊段資源采出率較低，有的甚至丟失可采塊段，隨著開采活動的深入，原始資料收集得多，對原構造復雜的老采區的零星可采邊角塊段應重新評價和認識，指導老采區復采，可提高礦井資源采出率。

5、加強回采面現場管理

“亂采濫挖、吃肥丟瘦、取近舍遠”必然導致煤炭資源的大量丟失，礦井技術管理人員應深入現場統一規劃、統一布置回采工作面，發現不合理的開采順序，應及時給予糾正，發現不合理的開采損失，及時填寫“丟煤通知書”，迅速采取措施，同時應根據頂板巖性破碎情況和壓力因素合理選擇支護方法，確保回采面的煤炭資源合理開發利用。

6、搞好儲量管理工作，完善監督機制

儲量管理是監督煤炭資源合理開發的有效措施。長期生產實踐證明，要建立以下儲量管理制度:一是建立工作面報廢的審批制度，對報廢原因清查確認，綜合分析，根據現有開采技術條件，確認為確實無法開采的方可報廢;建立回采面結束時的檢查制度，回采結束時要經過儲量管理部門的檢查驗收，確認煤層回采完畢方可搬遷工作面。二是儲量管理人員應深入井下一線收集第一性資源，綜合分析，掌握儲量的數量、質量、分布、損失及其變化情況，對資源合理開采實行業務監督。

建設高產高效礦井是我國煤炭工業發展的既定方針，要加速推進高產高效礦井的建設，就必須著眼長遠，采、掘、運裝備的研制發展必須同步進行;同時，必須面對國情、正視差距、看到己長，樹立自立、自強、趕超世界先進水平的決心。必須相信，依靠國家綜合科技進步和實力，走聯合研制之路才是爭取時間、節約資金、加速自我發展的捷徑。