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1、 综采工作面提高放顶煤回采率的技术分析 摘要：从综放开采来看，具有开采产量大、开采效率高，顶板管理较为简单，巷道掘进率较低，开采成本节约明显的优势，因此，在当前综采工作中，取得了较好的使用效果。本文以某工程作为实际案例，对该工程开采过程中出现的回采率不高的问题进行了深入分析，找出了其中导致回采率不高的问题原因，并针对性提出了提升煤炭资源回采率的相关措施，从工程实践来看，取得了较好的回采率提升效果。关键词： 提升 综采放顶煤 回采率 方法 分析0 引言综放开采方式较好解决了厚煤层开采效率问题，较好提升了开采质量。但是从当前综放开采情况来看，回采率相对不高的问题明显，影响到综放开采整体效果。特别是
2、当前煤炭行业正处于转型升级的关键时期，更好提升综放开采回采率非常关键。但是从当前综放开采的实际情况来看，虽然优势较为明显，但是工艺自身也带有明显的粗放性，特别是回采率不高的问题突出，对综采工作带来了非常大的影响。因此，对提升综采放顶煤回采率的方法进行分析有着较为重要的意义。1 工程概况某煤矿工作面所采煤层厚度较厚，平均接近7 m，煤层倾角在38，煤层埋深在422489 m之间，设计工作面走向长度为540 m，倾斜长度在110200 m之间，设计采用综合放顶煤方式进行开采，顶板管理方法设计采用全部垮落法。从开采情况来看，工作面开采的是10号煤层，煤层厚度整体变化较大，不稳定性明显，瓦斯相对涌出量
3、为0.51 m3/t，属于低瓦斯煤层，不具有煤与瓦斯突出风险。从煤层结构来看，整体结构较为复杂，包含有3层夹矸。从当前工作面开采情况来看，煤炭整体回采率偏低。2 导致煤炭资源损失较为严重的原因分析2.1 开采工艺导致损失从当前综放开采来看，由于在顶板大面积垮落过程中，存在各种类型的危险因素，因此，应当采取留煤方式对顶板垮落问题进行有效控制。特别是在端头支护、末采、初采等位置，带来的煤炭资源损失问题明显。首先，在初采阶段，随着工作面的不断推进，可能出现随着大面积空顶问题，随着空顶范围的增加，也可能出现面积相对较大的来压情况，因此，对上部煤炭，立即放出的方式不能采用。一般情况下，回采超过10 m后
4、才可进行放煤，这就导致有部门煤不能放出，最终形成了初采损失。其次，末采损失。在与工作面停采线距离15 m的范围内，技术人员应当做好拆除准备，在进行支架的移动时，需要将金属网铺上。因此，顶部的煤炭不能放出来，这就形成了煤炭资源损失，也就是末采阶段带来的资源损失。最后，端头支护损失。为了保证巷道整体稳定性，确保人员的安全，在回采过程中，工作面两个端头的支架上部的煤炭不能放出，从本次工作面的回采来看，大约在3 m左右，运输巷道的宽度为4.3 m，回风巷道的宽度为3.8 m，这就导致了11.1 m的煤炭资源不能放出，也就是沿着工作面的走向，形成了一个宽度较宽的煤炭资源不能放出，也就是端头支护损失。2.
5、2 放顶煤产生的煤炭资源损失在综放开采中，放顶煤环节产生的损失，是放顶煤开采产生损失最大的环节，根据本次放顶煤开采来看，由于放顶煤环节带来的煤炭资源损失量，超过了70%。分析导致问题出现的原因，主要有三个方面。首先是安息脚出现了减少，根据本次工程开采发现，煤炭资源自然滑落的安息脚在45左右。在支架前移的过程中，由于在煤矸石的冲击作用下，导致安息脚出现了减少，这就在中间夹角区域形成了一个混合的煤矸损失区，导致的损失较为明显。另外，存在煤层较难冒放的问题。从开采情况来看，部分顶煤由于硬度较大的问题，不能随着工作面的推进而自由冒落，煤炭表现出45的稳定角，但随着支架的不断移动，上层的煤矸石会出现一定
6、的冲击，降低了煤炭资源的稳定角。因此，形成煤矸损失区，带来的资源损失情况较为严重。同时，还出现了煤炭资源较难放的问题，在顶煤硬度相对较大时，随着工作面的不断推进，出现了冒落较难的情况。因此，必须采取人工弱化的方式进行干预，虽然采取了弱化措施，取得了一定的效果，但是也存在不能完全弱化的情况，这就造成煤炭资源损失。此外，还有放煤步距带来的损失，在回采过程中，会出现波浪形的损失，表现出条带状。2.3 煤柱损失因素由于在进行工作面的设计时，上下山巷道、采区巷道均需要设置护巷煤柱、隔离煤柱等，这些煤柱的存在虽然保证了回采工作的正常进行，提升了回采工作的安全性，但是由于留设煤柱也带来了非常突出的煤炭资源浪
7、费的问题，也直接影响到煤炭资源的回采率。2.4 施工管理因素在对巷道的具体布置情况进行设置时，对各个操作环节进行把控时，难免出现操作没有严格按照流程进行的问题，导致每个割煤工序出现了损失，特别是底煤损失的问题突出。此外，从施工的情况来看，部分施工人员在施工的过程中，并没有严格的执行规定的动作，带来了明显的煤炭资源遗留问题。3 提升煤炭资源回采率的相关措施3.1 降低采煤工艺损失从工程实践来看，由于采煤工艺方面的原因，导致的采煤损失量非常大，剖析问题出现的根本原因主要是，工作面布置不够科学，根据计算表明，随着倾向长度的增加，走向长度的不断延长，放顶煤开采所带来的回采率会明显的提升。所以，在本次工
8、作面回采时，在地质条件、设备条件均满足的基础上，最大限度的将工作面长度有效地延长，这对于提升回采率非常有益。3.2 对顶煤进行全面弱化在本次回采时，施工人员综合结合工作面的实际情况，选择使用了深孔爆破，同时也使用了水力压裂技术，有效提升煤炭资源的裂隙发育程度，较好提升顶煤开采效果。从本次工程实践来看，通过选择注水的方式对顶板进行弱化，不仅有助于提升了顶煤冒放的效果，同时也有效提升了煤体含水率，在采煤过程中，工作面粉尘的浓度也有效地降低。3.3 科学确定放顶煤步距参数本次开采过程中，选择使用的采煤机截深为0.6 m，因此，为了提升煤炭资源的回采率，设置了三种类型的放煤步距，分别为1.8 m、1.
9、2 m、0.6 m，也就是设置采用了三采一放、两采一放、一采一放的方式，并对在不同放煤步距下，所取得的回采率进行了统计分析。通过对比不同放顶煤步距对回采率的影响发现，选择使用“一采一放”的方式，虽然可以取得较好的回采率，但是该种方式下，含矸率也非常好，灰分也偏大，整体的煤质也偏差。选择使用“三采一放”和“两采一放”的方式，虽然回采率较为接近，但使用“三采一放”的方式所消耗的放煤时间较短，回采效率也较高，因此，在本次开采时，是本次开采的最优选择。3.4 对巷道布置情况进行优化在设置工作面初期，煤矿企业对煤柱留设情况、矿压显现情况等进行综合考虑，最大限度的降低煤柱留设所占的比例，有效提升煤炭资源的
10、开采率。3.5 全面强化施工管理在本次回采过程中，对工作面推进的速度进行严格的控制与管理，保证支架之后的顶煤可有充足时间进行破碎、垮落。同时，从现场的实际情况出发，决定是否采取平行作业的方式。同时，本次对采煤机司机也进行了强化培训，在割煤过程中，对现场情况也加强管理，最大限度推动整个割煤的过程，能够沿着底板进行割煤，增强工序施工质量。在放煤时，对放煤的顺序、步距等严格执行，有效降低了底板煤炭带来的损失。4 结语综上分析，当前在综放开采过程中，制约采出率的因素相对较多，因此，这就需要煤矿企业充分认识到提升综放开采采出率的重要性，从综放开采的实际工艺出发，采取针对性的措施，更好提升综放开采的使用效率，进一步增强综放开采的采出率。参考文献1贾湛永.大倾角松软厚煤层综放开采顶煤运移规律及试验研究J.能源与环保,2020,42(09):224-229.2王小朋.单一厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯涌出量预测方法研究J.能源技术与管理,2020,45(03):38-40.3冯洪涛.两柱掩护式放顶煤液压支架在云盖山煤田的应用实践J.山东煤炭科技,2019(11):127-129. -全文完-
