煤礦綜采工作面提高回采效率技術(shù)措施探討

摘 要:在對(duì)煤礦綜采工作面上煤炭損失量主要組成進(jìn)行認(rèn)真歸納總結(jié)后，探討了影響礦山地下開(kāi)采回采率的主要因素。最后結(jié)合自我多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提高煤礦綜采工作面回采率幾種的技術(shù)措施進(jìn)行了認(rèn)真分析研究。

關(guān)鍵詞:煤礦 綜采工作面 回采效率

中圖分類號(hào):TD82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)01(a)-0080-01

煤礦企業(yè)綜采工作面上煤炭回采率的高低直接反映了煤礦礦產(chǎn)資源的綜合開(kāi)發(fā)利用水平，同時(shí)也是評(píng)估和衡量煤礦企業(yè)煤炭綜合開(kāi)采技術(shù)水平和管理水平高低的重要技術(shù)指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)煤炭礦產(chǎn)資源科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)高效的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，提高煤礦企業(yè)在煤炭開(kāi)發(fā)市場(chǎng)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，很多煤炭企業(yè)在結(jié)合各自煤炭開(kāi)采過(guò)程中的實(shí)際情況，不斷通過(guò)改進(jìn)綜采工作面上得開(kāi)采方式、優(yōu)化采礦方法工藝等技術(shù)手段，努力提高煤礦綜采工作面上的煤炭開(kāi)采回采率，使礦山中有限的煤炭資源得到充分合理、規(guī)范經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)利用[1]。

1 煤礦綜采工作面上煤炭主要損失量分析

從大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，煤礦綜采工作面上的主要煤炭損失包括開(kāi)采過(guò)程中的初采和末采煤炭損失、綜放工作面兩端頭煤炭損失、以及放煤工藝煤炭損失3個(gè)方面。

1.1 初采和末采煤炭損失

為了防止煤礦老頂突然出現(xiàn)冒落等不利現(xiàn)象對(duì)煤礦礦井中的綜采工作面帶來(lái)威脅，很多煤礦礦井在實(shí)際施工過(guò)程中采取綜采工作面在直接頂初次垮落前不放頂煤或盡量少放頂煤等采煤工藝，這樣在綜采工作面從開(kāi)采安全角度出發(fā)造成的損失就稱為煤炭初采損失。當(dāng)煤炭綜采工作面快要到規(guī)定停采線時(shí)，為了保證礦井巷道內(nèi)部支架回撤時(shí)的礦井頂板結(jié)構(gòu)的完整性、穩(wěn)定性，在距離停采線一定距離就停止煤炭的放煤操作，這樣從綜采工作面末端的開(kāi)采礦井結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性角度出發(fā)造成的損失就稱為煤炭末采損失。

1.2 綜采工作面兩端頭煤炭損失

為了保證煤礦礦井綜采工作面兩端頭的結(jié)構(gòu)完整性、穩(wěn)定性，有效提高礦井煤炭開(kāi)采作業(yè)的安全可靠性，在綜采工作面兩端頭的過(guò)渡支架和端頭支架處采取不放頂煤的開(kāi)采工藝，這樣造成的損失就稱為綜采工作面兩端頭煤炭損失。

1.3 放煤工藝中煤炭損失

放煤工藝煤炭損失是指在狂踩回采過(guò)程中，由于放頂煤工藝自身限制因素、礦井結(jié)構(gòu)完整性、安全性等引起的放煤工藝頂煤損失。放煤工藝中煤炭損失構(gòu)成成分比較復(fù)雜，主要包括脊背煤損失、矸石混入量過(guò)多等引起原有煤炭含量成分被破壞而失去其應(yīng)有的采出意義、大塊煤矸石直接卡住工藝中正常放煤口等造成的煤炭損失。影響放煤工藝中煤炭損失量的主要因素包括煤層硬度、采放比、頂煤層結(jié)構(gòu)發(fā)育程度、綜采工作面的仰府角度、以及在放煤過(guò)程中選用機(jī)械設(shè)備、架型、放煤工藝等因素。

2 影響礦山地下開(kāi)采回采率的主要因素探討

2.1 煤層賦存自身?xiàng)l件

煤層賦存的煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)、埋藏深度、煤層傾角、煤層穩(wěn)定性等自身?xiàng)l件因素會(huì)大大影響煤礦地下開(kāi)采礦山的回采效率。國(guó)家為了提高煤炭資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)水平，明確規(guī)定了薄煤層的回采率應(yīng)達(dá)到97%以上;中煤層應(yīng)達(dá)到95%以上;厚煤層應(yīng)達(dá)到93%以上。因此，在實(shí)際礦井綜采工作面的煤炭開(kāi)采過(guò)程中必須選用與煤層厚度相適應(yīng)的采煤方法、工藝、以及機(jī)械設(shè)備。從大量實(shí)踐煤炭開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)可知，當(dāng)煤炭煤層厚度越大時(shí)，要提高煤炭綜采工作面的回收效率其難度較大，煤炭資源的綜合回采率也相對(duì)較低，因此，在進(jìn)行煤炭采取前，應(yīng)該結(jié)合煤層勘探相關(guān)數(shù)據(jù)信息，選取合理的綜采技術(shù)、機(jī)械設(shè)備、以及放煤工藝，從而確保煤礦礦井綜采工作面具有較高的回收效率，提高煤炭資源的綜合回采利用效率。

2.2 開(kāi)采綜合技能水平

在煤礦地下礦井煤炭資源自身賦存條件相同的情況下，煤炭開(kāi)采技術(shù)、放煤工藝水平等得高低直接影響著煤炭資源回采率的高低。因此，在礦井綜采工作面煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中，合理選用高效經(jīng)濟(jì)的開(kāi)采技術(shù)和放煤工藝可以有效提高煤礦礦井綜采工作面的煤炭資源回采效率。

2.3 礦山開(kāi)采生產(chǎn)規(guī)模

大型煤礦地下礦井其范圍大、結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，不僅減少了井田綜采工作面上的邊界支撐安全穩(wěn)定的煤柱數(shù)量，同時(shí)還大大減少了煤炭開(kāi)采工業(yè)場(chǎng)地和井筒煤柱的數(shù)量。煤炭礦區(qū)永久性煤柱量所占比例相對(duì)較少，其在煤炭開(kāi)采過(guò)程中的損失量也相對(duì)較少。同時(shí)大型煤炭礦井綜采工作面其機(jī)械化程度較高，其綜采工作面采區(qū)的尺寸也相對(duì)較大，這樣極大減少了綜采工作面上煤柱、以及采區(qū)隔離煤柱等各種安全穩(wěn)定保護(hù)煤柱的數(shù)量，綜采工作面上采煤工藝中的煤炭損失量相對(duì)減少，其回采率也相對(duì)較高。對(duì)于小型煤礦礦井而言，由于其開(kāi)采圍較小，每個(gè)井田間均需留設(shè)相應(yīng)的隔離安全支撐煤柱，永久煤柱量大大增加，其綜采工作面上得回采率通常較低。

2.4 實(shí)際生產(chǎn)管理水平

在煤礦綜采工作面采煤過(guò)程中，防止煤層自身?xiàng)l件造成的煤炭資源損失，加強(qiáng)建筑物、水體、以及鐵路等“三下”煤層資源采煤工藝技術(shù)等研究，充分開(kāi)采利用煤礦礦井中有限的煤炭資源，是提高礦井綜采工作面煤炭資源回采效率的重要研究方向。

3 提高煤礦綜采工作面回采率的技術(shù)措施研究

3.1 優(yōu)化綜采區(qū)布置設(shè)計(jì)，減少工作面上煤炭損失

通過(guò)優(yōu)化綜采去合理的煤炭開(kāi)采布置設(shè)計(jì)，可以加大工作面的走向長(zhǎng)度，從而減小礦井綜采工作面上的初末采損失。對(duì)于一些邊界不太規(guī)范造成采煤工作面難以布置等問(wèn)題，可以結(jié)合礦井中井田的實(shí)際布置情況，通過(guò)交換井田間儲(chǔ)量等技術(shù)措施，使礦井中井田布置更加規(guī)范合理，有效提高礦井中工作面走向長(zhǎng)度，降低綜采工作面上的初末采煤炭損失量，有利于提高礦井綜采工作面上的煤炭資源綜合回采效率[2]。

3.2 合理選用放頂煤工藝，減少放煤工藝中的煤炭損失

煤炭資源開(kāi)采前，應(yīng)針對(duì)礦井的實(shí)際情況通過(guò)綜放試驗(yàn)選取合理的放頂煤工藝。從大量實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，放頂煤工藝通常包括單輪順序放煤、單輪間隔放煤、多輪順序放煤、以及多輪間隔放煤等多種放煤工藝，在實(shí)驗(yàn)階段可以通過(guò)不同放煤方式所取得的回采率的綜合比較，合理選用適合的放頂煤工藝，從而有效減少放煤工藝中的煤炭資源損失量，保證綜采工作面上具有較高頂煤回收率。

3.3 加強(qiáng)資源回收管理，減少不必要的煤炭損失

鼓勵(lì)煤礦企業(yè)結(jié)合礦井實(shí)際情況，淘汰落后的開(kāi)采方法和工藝。通過(guò)優(yōu)化煤礦綜采工作面上設(shè)計(jì)布置和放頂煤技術(shù)工藝，并加強(qiáng)綜采工作面上煤炭資源的回收管理，可以有效提高礦井綜放工作面上得煤炭資源采出效率，減少綜采工作面上的煤炭資源浪費(fèi)，提高回采效率。

4 結(jié)語(yǔ)

在煤炭開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程中，要不斷加強(qiáng)生產(chǎn)地質(zhì)勘探工作力度，通過(guò)詳細(xì)實(shí)時(shí)同步準(zhǔn)確的地質(zhì)勘探可以有效掌握礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、以及具體分布規(guī)律，進(jìn)一步構(gòu)筑完善的開(kāi)采工藝方法，有效提高綜采工作面的煤炭資源回采效率，在不增加礦井經(jīng)濟(jì)投入的基礎(chǔ)上創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李建民.開(kāi)灤復(fù)雜煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社.2007:35-38.

[2]安福來(lái).淺談提高綜采工作面單產(chǎn)的有效途徑[J].礦業(yè)快報(bào)，2008(10):89-90.