提高综采放顶煤工作面回采率技术探析

李茂卫

(兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿,山东济宁 272069)

提高综采放顶煤工作面回采率技术探析

李茂卫

(兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿,山东济宁 272069)

在几十年的采掘实践中,综采放顶煤采煤技术得以进步和发展,装备能力不断增强,大大地提高了回采率管理能力以及人员的素质,综采放顶煤这项技术不断地走向成熟。然而,在生产实践中,当回采率到达相应高度的时候,一些实际问题,像是煤流系统进入大块的矸石就会出现。为此,本文首先分析了影响综采放顶煤采煤工作面回采率低的原因,重点论述提高综采放顶煤工作面回采率的技术,即有初、末采工艺技术的提高、单轮间隔均匀放煤技术、单轮顺序放煤技术、均匀多轮放煤技术,以及单轮顺序折返补放放煤技术。

综采放顶煤 提高 工作面 回采率

提高煤炭开采率质量的关键是实施科学、合理和高效的开采,这也是我国煤矿开采所要求实现的目标。其中,我国厚煤层开采中非常重要的一种方法就是综采放顶煤技术,事实证实,这项技术十分实用和经济,然而,此项技术的不足是顶煤回收率不高。为此,提高放顶煤回收率对于煤矿生产效益的提高来讲,意义重大。

1 影响综采放顶煤采煤工作面回采率低的原因

对于综采放顶煤工作面来说影响综采放顶煤工作面回采率的主要因素不是割煤工艺,而是放顶煤的回收率太低。因为现在的采煤技术割煤过程中在整个回采工作面可以不留死角,全部割完,顶煤损失是整个工艺过程中最主要的资源损失,换句话说就是放顶煤的资源损失就是整个综采放顶煤采煤工艺的资源损失。放顶煤损失可以分为端头损失、架间损失、初采损失、末采损失、工艺损失和地质因素损失等。

1.1 端头损失

端头损失主要是由两部分组成,一是综放工作面的两巷道上的顶煤随着工作面的推进无法回收而造成的损失；另一部分是综放工作面的两端头为了便于顶板管理,端头支架上方顶煤不放而丢弃在采空区所造成的损失。

1.2 初采损失

初采损失即工作面从切眼开始到正常放顶煤期间的顶煤损失。初采损失主要是由两部分组成,一部分是顶煤在工作面离开切眼后不能及时垮落而丢失的一部分顶煤,即在顶煤初次垮落步距的范围内顶煤丢失；另一部分为顶煤开采垮落后直接顶初次垮落前,顶煤在垮落以后有相当一部分落在采空区无法回收而丢失。

1.3 架间损失

散煤自然安息角以下不能自然流入工作面后刮板输送机而丢弃在采空区内的顶煤。

1.4 末采损失

工作面回采结束前,为保证工作面顶板的稳定,给支架和其它设备拆迁提供必需的空间条件和环境,在工作面到达停采线以前,一定距离内不放顶煤,这时的顶煤全部丢失。

1.5 工艺损失

放煤工艺的损失包括放煤方式、放煤步距的影响和储量管理的影响、工人技术熟练程度、责任心的影响而造成的顶煤损失。

2 提高综采放顶煤采煤回采率应采取的技术措施

2.1 初、末采工艺技术的提高

我国开采放顶煤的初级阶段,通常实施的是推出开切眼之后5米——10米放顶煤,然而,在煤矿开采技术不断进步的影响下,将此种方法调整成工作面推出开切眼之后就实施放顶煤,实施长时间多轮放顶煤,尽量地垮落周边的煤体和顶煤,尽可能地使得顶煤的损失减少,还能够在切眼刷榜眼和打顶眼进行深爆破,从而尽快地冒落顶煤。重点实施的技术是：对支架进行反复升降,进而破碎顶煤；将推进速度放慢,同时降落相邻的支架,以使顶煤空顶时间与空顶面积增加；通过架间空隙往架上的顶煤打眼,以放置震动炮,进而冒落顶煤,在收尾工作面的时候,能够结合实际情况尽可能地使得停采线煤柱缩短,最终使得采放煤损失减少。

2.2 单轮间隔均匀放煤技术

应用这样的放煤技术,需要首先在奇数支架上按照次序放煤,在完成之后,在偶数支架上放煤,想要使得放煤的速度提高,能够要求两个放煤工作者一起放煤,其中,一个工作者放奇数支架,而另外一个工作者放偶数支架,放偶数支架的操作者应当比放奇数支架的操作者稍微晚一些,这种技术在较小顶煤量的工作面上非常适合,速度也快,有着较高的采出率,砰石量的混入也比较少,不少的矿区都应用这项技术。

2.3 单轮顺序放煤技术

此项放煤技术在放完第一个支架之后,再将第二个支架放上,再将第三个支架放上,一直这样放完放煤口的煤,尽管放煤的速度比较快,可是也面临着一些不足之处,要么是将较多的砰石混入,要么是遗失比较多的煤。

2.4 均匀多轮放煤技术

均匀多轮放煤工作者按照次序在支架上放煤,然而每一次需要保持1/2——1/3顶煤总量的放煤量,在放煤一次之后,进行又一次地放煤,都是按照次序摆放在各支架上再实施第三次的放煤,应当结合一定情形下顶煤的总量进行选择,对这种放煤方式进行适当地分配能够均匀地降低煤岩分界面,从而使得顶煤的采出率提高。然而,想要将均匀多轮放煤工作做好,就要求工作者具备熟练的操作技巧。这样的放煤速度比较慢,如果操作技巧不够熟练,那么常常是适得其反。

2.5 单轮顺序折返补放放煤技术

此项放煤技术首先将第一个支架放上,见砰关门再将第二个支架改放,见砰关门,回头将第一个支架上的煤进行补放,通过第二个支架的第一个支架剩下的煤炭的活动会变得比较松散,这个时候,补放第一个支架能够补放干净残余的煤炭,再将第二个支架跳过,然后将第三个支架放上,一直这样,进而能够将一些放煤技术的优势集中起来,不管是在采出率,还是在速度上,都能够实现非常理想的效果。总之,选用放煤技术,应当结合煤层的厚度来进行。

3 结语

综上所述,针对综采放顶煤工作面来讲,科学的回采率技术受到一系列要素的制约,并且在不同市场条件和地质条件的影响下,它的合理值会面临着一系列的变数,为此,科学的回采率有着一定的相对性,需要进行更加深入地探究,注重资金的投入,进而完善综采放顶煤工作面的回采率技术,最终大大地提高回采率,尽最大程度地应用较为有限的煤矿资源。

[1]李玉峰.综采放顶煤开采技术研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(11):35-36.

[2]尹福隆.提高放顶煤回采率的措施[J].大科技-科技天地,2011(6):53-55.

[3]潘应礼.采放顶煤工作面采工艺及支架设计[J].中国科技博览,2011(5):82-83.

李茂卫(1984-),男,汉族,2008年7月毕业于山东科技大学采矿工程专业,现在兖州煤业股份有限公司济三煤矿从事生产技术管理工作,助理工程师。