浅谈如何提高综采工作面回采率.

浅谈如何提高综采工作面回采率

作者:芦光军 孔祥国

(中电投新疆能源四棵树煤炭有限公司八号井 , 新疆乌苏 833019 摘要:综采采煤工作面的回采率,直接关系到资源的回收程度,影响到 企业的收益与税务支出, 在采煤过程中应清楚影响回采率的因素, 提出相对应的措施。

关键词:综采工作面 资源 回采率 措施

工作面简介:中电投新疆能源四棵树煤炭有限责任公司八号井, 年产 120万吨,工作面煤层倾角约 26-30度,煤厚 8.5m ,采用综采放顶煤 法,采高 2.8m ,工作面斜长 120m ,根据工作面布置情况,各工 作面长度 800—— 1000m , 为提高资源回采率, 工作面布置灵活性 较大,但为提升回采率,注重了很多的工作细节,采取了很多的 措施。

本矿影响回采率的因素及采取的措施如下:保安煤柱 (地质构造, 防水煤柱、 井筒保护 , 煤层厚度变化、 回采工艺要求的顶煤或底煤、 放煤工艺、矿压作用等到。

一、 因保安煤柱影响回采率的措施:认真审核图纸资料是明确采空 区、井筒位置,断层,等地质构造,根据设计规范,本矿矿压管理经 验,设置地质保护煤柱的合理宽度,以提高煤炭回采率。

1、当有断层时:应明确断层是正断层或逆断层,明确断距,采用超 声波,探钻的形式,确定

断层破碎带的影响范围,支护形式,确定保 安煤柱的宽度,从而避免了盲目定宽度,导致煤柱过小不安全,或过

宽造成损失过大,回采率降低等。

2、 有采空区时:采用超声波或钻探放水的形式, 确定与采空区的位置, 经过水压计算,煤柱抗压强度计算等,留取适当的煤柱宽度,保证煤 柱能抗压防水的可靠性,提高煤炭回采率,以降低资源损失。

3、有井筒时:应留设井筒保护煤柱,从采矿深度,确定井筒保护煤柱 的空间形状,在强度,塌陷范围、深度等方面综合考虑,做到取值合 理的情况下,以减少煤柱宽度,以提高回采率。

二、煤层厚度变化的影响及采取的措施:在煤炭生成过程中,因沉积作 用,或矿压、地质等作用下,煤炭厚度变化较大:煤厚变小,按 原设想的煤厚进行回采率计算, 则实际回采率小于预计的回采率:煤厚变大实际回采率则大于实际回采率,根本原因在于对煤层厚 度的估计程度,估计不准确时,可利用地质报告,做为最初资料 进行分析。也可利用掘进时对煤层顶板进行钻眼探测(或利用打 锚索时揭露的煤岩的情况 , 将形成的结果进行统计, 或在综采工 作面回采过程中,在工作面走向上,每推进 15m 进行一次探孔作 业,工作面倾向上每 15m 设置一个探煤厚的钻孔,对工作面煤层 厚度进行统计分析,形成厚度变化图。即地质报告—掘进巷内的 探眼—采煤面探眼从这一系列的过程中,对工作面煤厚变化形成 近似估计,以减少实际回采率与估计回采率之间的差距。使之接 近,从而提高回采率。

三、回采工艺要求的留底煤作业的影响及采取的措施:当采煤工作面底 板较软时,为提

高工作面底板的强度,防支架下陷,以利于推架,

而要在工作面进行适当的进行留底煤作业,这样降低了工作面的 回收率,不利于煤炭资源的回收,在采煤作业时,应及时采取超 前排水以增加底板硬度,或增大支架底部,特别是调底机构的底 部面积,使支架在使用调底机构的过程中,不陷入底板。在采煤 过程中,控制好割煤深度,防止留底煤过多,造成回采损失过大, 因此要加强管理,加强对割煤司机的培训力度,使其它在割煤作 业时,对底板的变化形成正确的认识,操作中,做到眼到,手到, 少留底煤。

四、放煤工艺相关的放煤顺序及循环

综采放顶煤时通常采用的放煤方式有二采一放或三采一放, 放顶煤时, 总体上来说,可从工作面一端顺序依次放煤,坚持见矸就关的原则, 但为提高回收率,可从引起放煤不正常因素及放煤顺序等方面采取措 施,以提高回采率。

引起放煤不正常时的情况及常用措施如下:

1、因碎煤成拱,煤放不下来:可采用摆动支架的尾梁或掩护梁,破坏成 拱的碎煤,或反复升降支架破坏成拱:经多次操作尾梁或掩护梁 或支架的反复升降作用的同时配合矿压作用,大量的煤炭基本上 可采由后部放出,由此可提高煤炭的回收率。

2、 大块煤堵塞放煤口:可通过支架上的插板, 搅动杆等破碎或松动顶煤, 遇大块煤时,可进行打眼爆破进行破碎,但严格控制装药量;但 要防止瓦斯积聚,或爆炸。为避免瓦斯事故,可采用空气炮,对 采煤面后部的碎煤拱进行气流冲击,使碎煤拱在强大气流的作用

下失稳,在安全系数提高的同时,也提升了煤炭资源的回收率。 3、顶煤过硬,难以垮落:可采用预先处理的方式,方法为对工作面前探 梁前的顶煤进行打眼放炮,使其松动,在放煤过程中利用支架的 反复支撑,使煤充分落下。也可采用高压注水软化顶煤,在放煤 过程中利用支架的反复支撑,使煤充分落下。为了充分利用矿压 的作用,可在工作面上下顺槽处,提前对工作面进行深孔爆破, 使工作面顶板及顶部煤炭得到充分的预裂作用,在工作面推进的 过程中,在矿压的作用下,辅助支架的反复升降,使煤炭得到充 分的回收,以提高煤炭的回收率。

放煤顺序的影响:放煤顺序影响着煤质及煤量的提升,基本原理为在放 煤过程中,要使煤炭层与顶板的矸石层相接的基础上是平行的, 即呈平行层理状,上部为矸,下部为煤,这样可保证煤质及回收 率,在放煤的过程中,矸石因自重原因下滑速度快于煤炭,因此 要加强对放煤人员的培训,在经验充足的情况下,可进行灵活调 整顺序,进行放煤。

1、单轮顺序放煤:即各架依次放煤至见矸石,但不是见矸就关,而是见 到矸石连续流出:才算放煤完结,才可以关闭放煤口。也可依次 多段,多段同时放煤,这样利于多放煤,少放矸,而减少损失。 2、多轮顺序放煤:将工作面分为多段,每段同时开启相邻的放煤口,每 次放到 1/3-1/2的顶煤, 按顺序循环放煤, 将该段的顶煤完全放出, 再进行一下段的放煤,或多段同时进行,这样可减少矸石,提高 煤炭放出率。

3、单轮间隔放煤:隔一架或多架打开一个放煤口,每个口一次放完,即 对编号的支架,进行单号放完后,再放偶数号的架,这样扩大了 放煤间隔,减少了矸石量,提升了回收率。

五、端头支架的影响:

因采煤工作面采用过渡端头支架或基本支架进行端头维护,外加输送机 端头过渡槽的加高,支架放煤后过煤困难,工作面两端各留 2-4架不放煤,造成了煤炭损失,目前为减少该损失,采用如下措施: 1、加大巷道断面规格,将输送机的机头与机尾布置在巷道中,取消过渡 支架,对上下端头进行放煤作业。

2、使用短机头或机尾工作面输送机或侧卸式工作面输送机,这样相对减 少了采煤工作面上下巷的宽度,增大了放顶煤工作面的长度,有 利于提高煤炭资源回收率。

3、采用带有高位放煤口的端头支架,实现端头及两巷放顶煤,在放煤过 程中,加大了放顶煤工作面的长度,对顶煤进行了充分的回收, 便于提升回采率。

结论:为减少资源的浪费,提升资源相对的回采率,要从设计,地质, 机械 ,开采工艺、放煤顺序等方面进行综合,从每个方面进行实践, 不断的进行回采率对比,才能找出合适的提升回采率的技术方法,才 能提升矿井的管理水平,减少资源的浪费。

作者简介:芦光军,男,新疆乌苏市人,新疆工业高等专科学校,采 矿专业