淺談如何提高復雜煤層煤炭資源的回收率

黃文博

摘 要：針對礦井煤炭資源損失嚴重問題，文章從五個方面探討了提高復雜條件煤炭資源回收的措施，即改良采煤方法、合理集中生產、加強地質研究、加強儲量管理工作及多方面綜合分析，期望對相關煤礦企業生產管理有所借鑒。

關鍵詞：采煤方法；集中生產；地質研究；儲量管理

中圖分類號：TD82.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0168-02

1 學習先進科學技術，改良采煤方法

采煤方法對于煤礦安全生產與經濟效益有著直接的影響，礦井在設計采煤方法中應綜合考慮地質條件、安全開采、設備情況、煤炭采出率等多方面因素，以保證礦井安全生產、良好經濟效益和較高煤炭采出率為制定采煤方法指導方針。南方煤層易受大推覆斷層的影響，加上后期構造的迭加，使得井田內地質構造極為復雜，造成煤層賦存的復雜多變，煤層走向上、傾向上都不穩定，煤層多為薄至極薄的不穩定煤層，厚度變化很大，且分叉、分刺，形狀多種多樣，造成在可采區內有大范圍的不可采塊段，在不可采區內有大范圍的可采塊段，致使在采煤過程中需要根據地質條件需要而調整采煤方法，造成了采煤方法的多樣性，如應用較多的倒臺階采煤方法、斜坡采煤法以及掩護支架采煤法等。對于采煤方法的改革，重點應放在以下兩個方面。

1.1 加大開采高度

煤層在開采時應做到一次性采全高，特別是在厚煤層開采時應盡量采用中深孔鉆眼爆破工藝，減少出現留頂煤或漏底煤情況的發生，提高煤炭資源的回收率。

1.2 選擇正規采煤方法

由于受地質條件限制，南方正規采煤方法主要存在以下三種情況：

①傾斜和緩傾斜煤層中采用短壁后退式采煤方法。

②對于急傾斜煤層的開采，南方煤礦應用較多的采煤方法為斜坡、掩護支架以及倒臺階采煤方法，每種采煤方法的應用都需結合中深孔爆破工藝。

③所開采煤層傾角較變較大，因而采取了多種方法相結合的混合式采煤方法，如圖1（a）、（b）所示。

2 優化礦井開拓方案，合理集中生產

2.1 工作面改造

煤礦地質條件一般呈現復雜多變性質，并且由于地質勘探資料數據的限制，礦井設計中會缺乏對某些具體小地質構造的應對措施，這就要求生產過程中根據實際情況而調整生產設計方案與進行工作面改造工作。

比如含一采區+625水平有一煤層，總體構造為F31斷層下盤的復式褶曲構造。由于該煤層在625及650區段傾向出現小向背斜構造，早期布置準備巷對背斜西翼的煤層進行開采，掘至軸部時以為煤層夾薄，已準備退采，后經石門揭露出來的巖性進行對比分析，及時在下順槽段往東穿板補一全巖小井見小向斜軸部后，再對該區段的煤層進行合理開采，避免上千噸煤炭的丟失，如圖2所示。

分析含春礦含一采區過斷層方案這一實例可知，遇到特殊地質構造情況下，應根據工程實際條件制定應對措施，減少煤炭資源的損失。因此，技術人員應該深刻意識到地質構造對生產設計造成的影響，并相應地制定解決措施。生產單位要嚴格按照施工設計進行施工操作，使得工作面上下同時作業，避免因為地質結構的變化出現廢港。為保證技術人員對于礦井地質條件有及時、全面的了解，其應定期到井下現場進行地質資料收集，研究地質規律，做好地質預測預報工作，保證煤礦生產安全有效進行。

2.2 減小煤柱損失

煤柱損失是礦井煤炭損失的一大重要來源，礦井生產設計中應盡可能不使用或縮減煤柱，減小煤柱資源損失的可行方法有四種：

①采用窄煤柱護巷，縮減煤柱寬度至5 m左右。

②合理布設生產方式，可采用跨采區生產方式，減少隔離煤柱的設置。

③采區規劃合理布設，可適當增加采區面積。

④斷層保護煤柱或保水煤柱的設置應科學合理。

3 深入分析地質條件，減少地質損失

3.1 降低煤柱與三角煤量損失

礦井生產設計中應詳查地質報告，做好地質條件的預測與預報工作，并依據地質條件制定合理的斷層煤柱留設、三角煤開采方案。

3.2 降低新地質情況下煤炭損失率

煤礦地質勘探中往往對某一地質構造或區域煤層產狀勘測不詳細，實際生產中不可避免地會出現地質資料中沒有的新地質情況。當巷道掘進中遇到新地質條件時，應制定合理的區域開拓與開采方案，保證構造區域煤炭資源的有效回收。比如，在含春礦含一采區+625水平三東石門07N北運巷，該運巷在往北掘進時，煤層頂板出現較大尖刺，由于運巷跟煤層頂板掘進并沿尖刺帶掘進直至煤層尖滅，而后技術人員在地質情況不清楚的情況下就布置退采，后經對比分析，重新掘一準備巷，避免了上千噸煤炭的丟失，開采方案如圖3所示。

4 強調基礎管理，做好煤炭儲量管理工作

4.1 建立健全儲量管理體系

健全的儲量管理體系是保障煤炭資源回收的管理基礎，礦井生產過程中應建立以煤礦總工程師為領導的儲量管理機構。機構成員除包括總工程師之外，還應包括項目專業人員、相關科室管理與技術人員。

4.2 嚴格執行開采技術措施

開采技術措施的執行是保證煤炭資源有效回收的技術前提，為切實做好開采技術執行工作，煤礦管理中需做好兩個方面的內容：

①礦井生產設計中應充分考慮地質條件因素，綜合考慮煤礦現有設備與技術水平，制定科學合理的礦井開拓方案與采煤方法。

②任何部門和任何人要嚴格執行開采設計要求，不得隨便更改設計和違反開采程序，對于隨意丟失煤炭資源和亂采亂挖，弄虛作假的行為要追究責任，嚴肅處理。這就要求在實際生產過程中嚴格按照規章制度行事，禁止虛假報損現象的發生。

4.3 提高儲量管理效率

儲量管理是煤礦生產設計的重要依據，在實際生產過程中，提高儲量管理效率的有效途徑有三種：

①煤礦掘進與開采生產需嚴格按照整個礦井或采區的設計層位進行。

②開采過程中的采高應嚴格控制，避免采高變化引起的資源損失。煤礦實際回采生產中易引起采高變化的情況有兩種：

第一種是開采班組為了刻意追求生產進度而盲目推進開采進度，忽略采高的變化。

第二種是特殊條件下開采困難，開采班組故意降低采高。這兩種現象在煤礦生產中較為普遍，尤其對于厚煤層工作面的開采，人為的改變采高易造成較大的資源浪費。因此，煤礦在生產管理中應采用精細化的管理方式，并嚴格的規范制度對不合理開采行為進行懲罰。

③工作面開采過后遺落的浮煤與落煤應清理干凈，不要一味地趕超進度而造成資源的浪費，可將浮煤的清理當作生產過程中的一道工序，保證資源的不遺漏、不浪費。

5 多方面因素分析，提高煤炭回采率

作為一項綜合性技術經濟指標，煤炭回收率反映了煤礦生產過程中的綜合管理與技術水平。對煤炭回采率的產生影響的因素是多方面的，如礦井設計、生產施工、員工素質等，提高煤炭回收率的重要前提就是對整個生產過程進行控制。

應加強礦區地質資料的調查與分析，掌握開采煤層的構造形態及煤層賦存規律，了解施工隊伍的作業素質高低，并根據掌握的地質資料合理布置采準巷道與工作面，采煤方法的選擇亦需要結合地質與煤礦實際條件。

除施工設計之外，還需要加強對采煤的生產管理工作，用規范化的制度作為基礎，保障生產工作的安全有效進行和提高煤炭資源回收率。

6 結 語

作為中國的主要能源之一，煤炭在我國經濟發展中發揮著至關重要的作用?，F階段煤炭行業發展正面臨著重大的危機，在此形勢下，提高煤炭回收率、降低煤炭開采成本，是未來煤企發展的重點。

參考文獻：

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