依靠科技加强管理提高煤炭资源回收率

2010-10-11董华斌张广湖

中国煤炭工业 2010年11期

文/董华斌张广湖

依靠科技加强管理提高煤炭资源回收率

文/董华斌张广湖

煤炭是不可再生的资源，提高煤炭资源回收率，不仅提高了经济效益，也改善了日益紧张的采掘关系，大大降低了井下残余煤炭自然发火的几率。根据发改委和环保总局联合印发的《煤炭工业节能减排工作意见》，要求煤矿企业符合清洁生产的要求，优先采用资源回收率高、污染排放少的清洁生产技术、工艺和设备。近年来，峰峰矿区依靠科学进步，加强资源有效利用，明显提高了煤炭资源回收率。

一、依靠技术创新，提高煤炭资源回收率

1．新型极薄煤层采煤机，为薄煤层开采探索新途径

黄沙矿112上89极薄煤层工作面机械自动化综采，成功开创了极薄煤综采自动化业内之最，开创了河北省内首次使用的电液先导阀控制的三机配套设备综采的历史性突破。黄沙矿1#煤局部可采，厚度0.6m～0.9m，煤层平均厚度为0.75m，预计可采的储量300万吨，黄沙矿112上89地区属优质肥煤，可作为入洗原煤。实现极薄煤层的开采，可以增加奇缺煤种的资源量，大大提高煤炭回收率。

2．运用大采高综采，提高装备水平

万年矿13266综采工作面使用大型高科技智能化配套综采设备，ZY5800/20/42D型综采支架和MG500/1140-WD综采机组，工作面采长143m，工作面走向长度1350m，工作面的日推进度为4m～5m（滚筒截深0.8m），月产量维持在15～18万t左右。一次采全高技术的推广，大大降低了放顶煤的损失，提高了资源回采率。

3．合理加大工作面采长及推进长度

合理加长工作面长度能够实现工作面高产高效，达到减人提效，降低成本的目的。但工作面过长时容易导致通风困难、支护困难以及辅助运输等问题，反而不利于生产；当工作面布置较短时，又会致使巷道万吨掘进率居高不下，工作面生产能力不易充分发挥，特别是大型开采设备难以发挥作用。因此，合理加大工作面的长度减少了煤柱损失，可以有效提高回收率。

综采放顶煤工作面连续推进长度的确定，应考虑地质条件、工作面搬迁、工作面初末采的损失、自然发火等因素的影响，因此综采放顶煤工作面的连续推进长度一般不宜小于800～1000m，兖州矿区综采放顶煤工作面的连续推进长度多在2000m左右，峰峰矿区多在1200m～2500m。梧桐庄矿根据矿井开采技术水平、顶板围岩情况、顶板管理方法、回采设备等诸多因素，将工作面的长度由80m增到120m左右（考虑到防止底板出水的原因，三下管理要求采长不超过120m），将工作面上下顺槽长度由1800m增加到2500m，也减少了煤柱和采区隔离煤柱的丢失量，大大提高了资源回采率。

4．放顶煤工作面中积极推广应用“节煤器”

依靠科技创新，峰峰矿区小屯矿自行设计、研制了拥有自主知识产权的“节煤器”。由于小屯矿煤层倾角较小，煤层硬度相对较大，而2#煤层开采受顶板砂岩水的制约，形成了倾斜长壁仰斜开采的回采习惯。倾斜仰采过程中，煤层底板之间在放煤区域和顶煤冒落的运动范围内产生了一个300mm～500mm左右的三角区，这个三角区使得后部输送机与采空区的煤矸冒落带之间形成了一个死角空间。每个放煤循环都要首先充填三角区，往往首先充填放顶放出的煤炭资源。要消除这个纯煤带三角区，最简单有效的办法就是利用某种装置将这个死角空间预先占据，使得煤炭无法存留。

采空区残煤回收装置是一个利用钢板焊接而成的钢制框架，拖装在后部输送机采空区侧，节煤装置能够跟着后部输送机同时向前移动，并始终能占据着后部输送机与采空区之间在放煤范围之内的死角空间，无论是散落的顶煤、外溢的顶煤、新冒落的顶煤都无法进入到死角空间，有效提高了顶煤回收率。

5．优先将倾斜长壁仰斜开采优化为倾斜长壁俯斜开采

峰峰集团小屯矿、新三矿等煤层倾角较小的矿井，在采用放顶煤开采时，条件允许的情况下优先将倾斜长壁仰斜开采优化为倾斜长壁俯斜开采，使得采空区底板的自然抬高，加之节煤器的使用可有效提高顶煤回收效果。

6．将大巷布置在煤层底板

《煤炭工业节能减排工作意见》要求煤矿企业符合清洁生产的要求，优先采用资源回收率高、污染排放少的清洁生产技术、工艺和设备。黄沙矿首先开采大巷附近的煤，当岩石稳定后在采空区下部施工巷道，极大地提高了资源回收率。