煤礦綜采工作面回采效率的提升路徑及措施

白青國

(七臺河市新興區煤炭生產安全管理局，黑龍江 七臺河 154600)

從煤礦企業發展來看，煤礦綜采工作中的回采工作質量及效率反映著該煤礦的技術水平。回采效率指標與煤礦開發利用具有緊密聯系，是煤礦綜采工作中不可忽視的環節，是提高綜采工作水平及質量的重要出發點。人們對于煤礦資源的需求不斷增長，煤礦企業必須加強煤礦開采，通過有效措施來提高綜采工作中的回采效率，實現企業的穩步發展。

1 影響煤礦綜采工作面回采效率的主要因素

1.1 煤層結構及其穩定性

開展煤礦綜采時，煤層自身性質是影響綜采工作面回采的內在因素。在不同條件與環境中，煤層結構性質對于綜采工作面回采的影響也存在差異，煤層的基本屬性會影響回采工作進度，包括煤層的厚度及煤層的穩定性等。以七臺河礦區某煤礦綜采現場為例，該地段的煤層情況錯綜復雜，自然條件對于綜采工作面的回采造成了較大影響。按照煤礦綜采工作規定，要嚴格將不同性質的煤層回采率控制在一定范圍內，按照相關的回采標準進行綜采工作面的回采。實際回采中，煤層的厚度對應的回采率為94%，要對煤層的開采現狀進行數據分析，整合前期的勘探信息進行綜合規劃。隨著煤層厚度的增加，回采工作的各項環節也會愈發復雜，提高了工作面回采的整體難度。

1.2 工作面回采技術水平

煤礦綜采工作中的回采技術是影響工作效率的因素，技術的使用與技術水平具有可控性。要將技術選擇作為工作出發點，清楚認識到工作面回采技術是影響回采效率的重要因素。回采技術水平的重要性體現在布局設計及采煤技術中，回采布局設計包括礦井筒形式、巷道的拓展等，只有確定回采布局設計的準確性，才能確保后續工作的順利進行。布局設計中，礦井井筒的不同形式會導致回采方式的不同，使回采資源應用率發生改變[1]。采煤技術的選擇是影響回采效率的關鍵，煤礦綜采方式能夠通過高水平的自動化與機械化技術，大幅度提高工作面回采效率，有效增加回采效益。從整體上來看，煤礦綜采工作面回采技術的應用是影響回采效果與質量的重要因素，對于工作發展具有較大影響。

2 提高煤礦綜采工作面回采效率的有效途徑

2.1 優化回采前的煤礦盤區設計

為了保障煤礦綜采工作面回采效率，達到預期的工作效果，要將煤礦盤區的設計作為工作落腳點，結合場地的實際情況進行設計優化。要根據煤礦綜采現場區域的實際情況，選擇科學合理的優化方案，結合鶴崗煤礦綜采工作為例，通過擴大煤礦綜采面積，來優化煤礦工作面回采劃分長度較大的區域。為了減少煤礦綜采工作中的資源浪費，通過優化煤層近距離的安排方式來協調煤礦綜采布局。為了避免內外交錯布置影響工作效果，將其布置方式轉變為平錯式，使后續的回采工作更加協調。要優化煤礦盤區設計，根據現場實際情況來調整工作面回采方式，運用連續回采技術工藝，適當采用旺采面的方式來采集煤層的邊角地段，降低采集量損失和回采工作技術難度。工作面回采過程中，要在協調技術應用的基礎上，通過優化工作方法來提高煤礦工作面回采深度，提高回采速度，優化回采工作質量。在優化煤礦盤區時，可減少礦井巷道的布置，科學合理設計巷道位置，達到減少煤柱損失的目的，針對該地段內煤層性質的差異，采取炮采及探采等綜合采集方式進行工作面回采，使工作經濟性得到顯著提高，提高煤礦綜采工作面回采工作的整體效率[2]。

2.2 加強對煤層地質條件的勘察

在煤礦綜采中，近距離煤層群的煤層具有賦存的自然條件，常見的煤層之間基本保持較窄的距離，煤層之間的狀態與性質都會影響綜采工作。不同地區的煤層地質條件存在差異，部分地段以泥質粉砂巖性質為主，容易在采煤工作中受到壓力的影響而造成崩塌現象，容易對煤礦綜采及工作面回采造成較大的威脅。針對此問題，要在煤礦綜采前做好地質條件勘察，防止工作中出現異常現象，提高采煤工作的安全性。以鶴崗龍煤地質構造分析與勘察為例，該礦區的整體地勢呈傾斜狀態，自西向東傾斜，以南北走向為主要特征。從煤層總厚度的勘測結果來看，該煤區內的煤層厚度為1 288 m，大多數區域以單斜結構為主，整體傾角在10°～39°，總共包括36個煤層與23個可采煤層。針對煤區地質條件信息進行勘測與數據采集，能夠為煤礦回采工作提供更多的信息，根據煤層地質條件，工作人員能夠合理選擇采集方式，防止采煤作業中出現卡鏈、斷鏈等事故。

2.3 提高綜采工作面回采參數的準確性

在部分煤區中，煤礦綜采工作面的煤層僅保持了較小的傾角，需要煤礦綜采工作面的回采工作保持高精度作業，才能提高工作效率。應根據勘察數據信息，結合煤礦開采條件及現場煤層分布情況，對機械設備的位置進行有序調整，協調后續的采礦環節。機械設備的設置應保持合理的走向長度，煤礦綜采工作面的走向長度應設為300～1 000 m，在符合煤礦綜采工作面設置極限的基礎上，擴大工作面長度，減少采煤機組的消耗，協調采煤機組之間的時間分配，提高設備利用率。要將煤礦綜采工作面的地質情況及設備的性能水平納入考量范圍，以合理的方式開展煤礦綜采工作面回采作業，保障各項環節符合工作原則的具體要求，提高整體質量與效率。

2.4 做好煤礦綜采工作面回采工藝的選擇

常規的回采工藝包括各出口的支護工藝、開采后的煤礦運輸工藝及進刀方式的采集工藝，在實際工作中，應妥善選擇科學可靠的工藝類型，確保各項工作環節相互協調，優化回采效果。以鶴崗煤區的回采工作為例，為適應煤區內部較為復雜的煤層條件，確保回采工作的有效開展，采用中部進刀開采方式，有效降低了因煤層厚度不同對開采造成的影響。及時將回采后的煤礦運輸至指定地點，做好運輸設備的銜接，選取多項設備與雙向運輸道的運輸方式，解決運輸問題，設備容量的提高能夠有效增加單位時間內的煤礦運輸量，提高煤礦綜采工作面回采效率。應保障不同出口的支護安全，采用可伸縮的拱形支架進行基礎支護，提高支護結構拆卸與安裝的便捷性，采用錨索與錨網結構作為出口的支護結構，提高出入口支護結構的穩定性，為煤礦綜采工作面的回采安全性提供保障[3]。

2.5 優化現場設備與技術推廣

為提高煤礦綜采工作面的回采效率，要重視技術與設備創新，解決技術應用的缺陷與不足，推廣新的工作技術與設備，保障回采效率的穩步提高。現場技術與設備優化體現在多個方面，應結合煤區現場的實際情況及地質綜合條件，妥善選擇開采設備。為了進一步提高煤礦資源的回采率，可以適當采用長臂開采設備來輔助采煤，該設備包括液壓支架、采煤機及工作面板等結構，在割煤過程中，采煤機能夠在設置好的區域內進行工作，并將煤塊堆積在刮板輸送機上，便于運輸。在完成割煤工作之后，長臂液壓支架能夠根據程序移動至新的工作位置，防止設備占地阻礙通道，這樣不僅能提高煤礦綜采工作面回采工作的可控性，實現設備的單獨控制，還能有效降低設備使用的運營成本，提高煤礦資源的采收率，避免在割煤過程中造成資源浪費。應結合工作的實際需要選擇合理的設備或技術，將回采工作分為多個工作環節，運用機械設備統一進行采集，提高煤礦回采效率。

2.6 調整工作方式，減少煤炭量損失

要提高煤礦綜采工作面回采工作效率，不能只加快采集速度，還要減少煤炭量的額外損耗，增加回采工作的整體效益。要調整工作方式，避免出現疏漏，優化工作效果。出現煤礦損失的主要工作區域集中在分層綜采工作面中，要采用合適的采集方式，如借助高效率的鉆孔裝置來優化封孔與鉆孔效果，避免割煤過程中出現較多的煤礦掉落問題，達到加速抽放瓦斯的目的。防止在切割巖石的過程中出現較大的火花，避免煤礦及其他物品出現引燃現象，要采取支架隔護的方式，減少切割巖石過程中的火花迸射現象。應對割煤后的煤礦運輸進行全面考慮，利用刮板運輸機等設備進行運輸，防止煤層上方崩落而造成開采浪費，切實做好資源的合理運用。

2.7 針對煤層構造應力完善安全預防措施

在煤礦回采工作中，巖層移動量的大小及移動方向和幅度都會受到煤層構造應力的影響，應妥善處理煤層構造應力的影響，提前制定有效的安全預防措施，減少安全隱患。以鶴崗礦區的采礦工作為例，該地段煤區內的大部分煤層受到擠壓構造應力場的影響，在開采煤層之前，煤層的側向擠壓力依然存在，煤層頂板往往會出現彎曲變形的現象。針對此問題，應提前構筑支架設施，結合勘察數據，對可能出現構造應力影響的煤層進行支護，避免開采過程中出現安全事故。由于該地區巖石的抗拉強度較低，在割煤過程中，巖層的連續性容易受到拉張力的影響而出現崩裂。應采取動力較低的機械設備或開采振幅較低的機械進行開采，防止煤層受到重力影響而出現崩塌現象。

2.8 建立完善的資源回收管理體系

在煤礦綜采工作面回采中，減少不必要的資源耗費，建立相應的回收管理體系，提高煤礦資源回收管理水平。堅持科學的管理理念，增強煤礦綜采工作面的現場管理能力與水平，例如，針對煤礦回采的各項工作環節設置監督體系，要求監督人員合理按照工作章程與原則完成開采工作，合理設置安全預防措施，提高煤礦回采工作各環節的協調性。可以通過強化培訓的方式，幫助工作人員樹立正確的工作意識與原則，減少煤礦回采中的疏漏，為提高回采效率奠定管理制度與體系基礎[4-10]。

3 結語

結合煤礦綜采的回采實例來看，煤礦企業的發展水平有所提高，但其內部的回采活動效率仍有較大的提升空間。應加強對回采工作的重視，立足市場實際情況，提高煤礦綜采工作面回采的整體效率。要不斷創新設計采煤方式，充分利用現代技術的優勢，實現煤礦綜采效率與質量的提升。