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提高煤矿综采工作面回采效率的技术方法

2019-10-21仝佳

中国化工贸易·中旬刊 2019年3期
关键词:综采煤矿开采因素

仝佳

摘 要:随着科学技术的发展,综采已经成为许多煤矿的主要采煤方法。在这种形势下如何提升综采工作面的回采效率已经成为众多煤矿所关注的问题。在我国煤矿浅部资源枯竭的情况下,提高综采工作面的回采效率具有重要的意义。本文通过分析影响煤矿综采工作面的因素出发,提出了一些提高综采工作面回采效率的一些方法,可以为相关技术人员提供参考。

关键词:煤矿开采;综采;回采效率;因素;措施

1 引言

煤炭是我国主要的一次性消费能源,在我国有着丰富的储量。保证煤炭资源的安全高效地开采,对我国经济的正常运行有着重要的意义。在当今形式下,综采技术已经成为了我国许多煤矿的主要采煤方法。综采技术对于煤矿生产的高产高效具有重要的意义。但是也有着一些缺点,对地质条件的适应性差,一次性投资大。这就导致了在开采时,煤矿企业出现了煤炭的资源回采率较低的情况。煤炭资源回收率低导致许多煤炭资源被浪费,由于煤炭资源是不可再生的,这种浪费是十分不可取的。为了保证煤矿行业的可持续发展,提高综采工作面的资源回收率势在必行。因此,如何提高综采工作面的资源回收率,是许多煤矿企业关注的重点问题。本文将围绕造成综采工作面资源回收率的一些因素进行探讨。

2 煤矿开采回采率的主要影响因素

2.1 煤层赋存条件

煤层赋存条件是影响煤矿开采回采率的直接因素,主要包括煤层的厚度、煤层倾角、煤的硬度以及煤层的埋藏深度。在工作面设计时应尽量考虑到煤层赋存条件的影响。为了保证煤矿的可持续发展,国家制定了相关的规定,如表1所示。对于薄煤层其回采率应该达到97%及其以上;中煤层的回采率应达到95%以上;厚煤层的回采率应该达到93%以上。因此,在煤矿工作面设计时应该根据煤层的厚度选择相应的采煤方式以及采煤工艺。大量的煤矿开采实践表明,当煤层的厚度增加时,综采工作面煤炭资源的回收率会显著降低,这给提高煤矿资源的回收率带来了巨大的挑战。厚煤层回采率降低的主要原因是综采采煤机割煤的高度固定,而煤层的厚度不稳定导致切割不完全。所以,在煤矿开采之前,应该全面掌握煤层的地质构造以及煤层赋存情况。从而根据地质构造选择合适的工作面布置方式,最大限度的提高煤层的回采率。

矿井的生产规模是指矿井的年产量以及矿区的大小。对于大型矿区而言,其开采的范围较大,煤层的赋存较为稳定,生产的效率较高。当工作面的布置较大时,减少了综采工作面的边界煤柱的数量,而且有利于减少工业广场以及井筒煤柱的数量。当煤矿矿区内的永久性煤柱量所占的比例减少时,煤矿开采过程中的煤炭资源的损失量也会相对减少。此外,大型矿区的综采工作面基本实现了完全机械化,综采工作面的尺寸也较大,基本上实现了一矿一面,这从根本上减少了保护煤柱的数量。对于生产矿井而言,保护煤柱对于巷道的安全以及稳定性具有重要作用,保护煤柱的数量增加时,会影响煤矿的回采率。对于小型矿井而言,开采的范围较小,煤柱的数量会增加,因此,要尽可能的采取措施来回收煤柱来提高煤矿的回采率。

2.3综采的技术水平

在评价一个矿井的综采技术水平时,主要从以下几个方面来进行评价:①采用的综采技术。煤矿所采用的综采技术对煤矿的资源回收率有着显著的影响,开采技术越先进,煤矿的资源回采率越高;②综采的规模。一般条件下,煤炭资源的回采率是与其生存规模呈正比关系的,随着综采规模的扩大,综采技术的稳定性增加,煤炭资源的回收率也会相应的增加。机械水平也随之不断提高从而极大地提高了回采效率。此外,当综采的开采规模增加时,煤矿所需预留的安全煤柱的数量也会减少,煤炭资源的损失量减少,煤炭资源的回采效率不断的提高;③综采的管理水平。管理是站在全局的角度上,对综采的整个过程进行规划,对煤层的回采率具有一定的影响。良好的管理有助于最大程度上发挥综采设备以及煤矿工人的作用,在整体上提高煤矿开采的资源回收率。

3 提高煤矿回采效率的措施

3.1 优化工作面的布置

工作面的合理的布置,有助于提高煤矿生产效率以及资源的回收率。优化采区的工作面布局,减小工作的倾向长度,增加工作面的走向长度,有助于大大减少因为工作面的边角煤而损失的煤炭资源,提高了煤矿资源的回收率。对于由于边界问题引发的工作面布置困难问题,要结合矿井的具体布置状况,积极采取交换井田间储量等技术措施。只有这样,才能使矿井的工作面布置更加规范合理,提高矿井综采工作面上的煤炭资源综合回采效率。

3.2 减少工作面的煤炭损失率,提高综采回采率

在采用放顶煤技术开采时,尽量减少不放顶煤造成的煤炭损失。要从以下几个方面进行改善,在放顶煤开采时(如图1所示),初期会有顶煤不能放出,这会引起煤炭资源的损失。对于这种情况,需要在切眼附近设置一定的掩护梁。实践证明在掩护梁上留有一定量的散煤有助于在顶煤放出时对掩护梁的保护,能有效地减少安全事故发生的概率。与此同时,这样可以减少在初期时不放顶煤造成的煤炭资源的损失。在放顶煤开采的末期也有一些顶煤不能放出,会造成煤炭资源的损失。因此,在综采工作面快推进到停采线附近时,要选择一些经验丰富的工程师分析开采的实际情况,尽量减少停采线附近保护煤柱的宽度,在保证安全的情况下,尽可能的降低回采末期时不放顶煤造成的煤炭资源的损失。对综采层面两端头的支架进行改进。在进行综采回采的过程中需要对两端头的支架进行改进河以将两端端口的顶煤放下来从而降低煤炭的损失率,提高其综采回采率。

3.3 提高综采回采的综合水平

目前,大多数煤矿都采用综采技术开采,因此,提高综采的技术水平对于提升煤炭资源的回采率起着十分关键的作用。由于综采技术对煤层地质构造的适应性较差,因此在进行回采前应该对煤层的地质情况进行详细的勘探。根据详细的地质资料,设计工作面,从而有效的提高综采工作面的资源回采率。此外,选择合适的综采设备也是必须的,综采设备的选择应该符合矿井的实际情况,尽量做到合理经济。扩大综采回采的发展规模。在进行综采回采之前,需要对综采回采的煤层的具体情况进行详细全面地分析与研究,尽可能减少煤柱的数量不断扩大综采回采的开采面积,提高综采回采的发展规模最终提高综采回采的效率。

4 结语

随着科学技术的发展,综采已经成为许多煤矿的主要采煤方法。在这种形势下如何提升综采工作面的回采效率已经成为众多煤矿所关注的问题。在我国煤矿浅部资源枯竭的情况下,提高综采工作面的回采效率具有重要的意义。提高综采工作面的资源回采率,要从技术层面做起,一方面要加强对煤层地质的勘探,另一方面需要对综采参数需要优化。此外,要在保证安全的情况下,盡可能的减少保护煤柱的数量。

参考文献:

[1]赵凯.提高煤矿综采工作面回采效率的技术措施[J].中国石油和化工标准与质量,2018(16):185-186.

[2]刘树林.浅谈有效提高煤矿综采工作面回采率的措施[J].能源与节能,2018(02):14-15.

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