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浅谈如何提高综采工作面回采率

来源:二三娱乐
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

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