提高煤炭資源回采率的研究

劉占斌

（華電蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司不連溝煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010303）

提高煤炭資源回采率的研究

劉占斌

（華電蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司不連溝煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010303）

經(jīng)對(duì)大柳塔煤礦回采方法及效率的研究，總結(jié)了提高回采率的一些經(jīng)驗(yàn)和做法；通過(guò)優(yōu)先合理布置綜采面，在不宜布置綜采面的邊角區(qū)域合理布置旺采；再通過(guò)旺采工藝改革，積極提高旺采回采率，實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的合理開(kāi)發(fā)和利用。

回采率；綜采面；旺采工藝

大柳塔煤礦自1996年投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，據(jù)2008年6月統(tǒng)計(jì)，大柳塔井累計(jì)動(dòng)用儲(chǔ)量13197萬(wàn)t，采出煤量為10161.17萬(wàn)t，實(shí)際采區(qū)回采率達(dá)到77%，活雞兔井累計(jì)動(dòng)用儲(chǔ)量9222萬(wàn)t，采出煤量為7128.6萬(wàn)t，實(shí)際采區(qū)回采率達(dá)到77.3%，均達(dá)到了國(guó)家厚煤層采區(qū)回采率不低于75%的規(guī)定。礦井在組織好高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)時(shí)，能從煤層賦存條件出發(fā)，優(yōu)先合理布置綜采面，充分發(fā)揮厚煤層大采高綜采設(shè)備的優(yōu)越性；在不宜布置綜采面的邊角區(qū)域合理布置旺采；再通過(guò)旺采工藝改革，積極提高旺采回采率，實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的合理開(kāi)發(fā)和利用。現(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)和做法總結(jié)出來(lái)，以供同行探究。

1 改變傳統(tǒng)礦井布置方式，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，突出資源回收率

大柳塔煤礦兩井始建于20世紀(jì)80年代末，初期設(shè)計(jì)最大生產(chǎn)能力360～600萬(wàn)t/a，經(jīng)過(guò)后期擴(kuò)能設(shè)計(jì)，礦井設(shè)計(jì)能力擴(kuò)大到1 000萬(wàn)t/a，井田開(kāi)拓布置、開(kāi)采順序、采煤方法均著眼于資源利用的最優(yōu)化方式。通過(guò)多年實(shí)踐，開(kāi)創(chuàng)了全新的礦井布局理念，形成了“礦井無(wú)盤(pán)區(qū)布置”的設(shè)計(jì)思路。采用無(wú)盤(pán)區(qū)布置，一組大巷開(kāi)發(fā)全部井田，取消盤(pán)區(qū)上下山，在大巷兩側(cè)直接布置工作面，極大地減少了盤(pán)區(qū)巷道煤柱及盤(pán)區(qū)間保護(hù)煤柱等損失，也減少了盤(pán)區(qū)開(kāi)拓工程量，提高了回采率約5個(gè)百分點(diǎn)。

2 優(yōu)化盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)，提高資源回收率

基于神東礦區(qū)多年實(shí)踐，在主運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)、回撤及安裝工藝、支護(hù)工藝、回采工藝等多方面的總結(jié)，不斷優(yōu)化盤(pán)區(qū)，提高采區(qū)回采率。主要表現(xiàn)如下：（1）布置盤(pán)區(qū)時(shí)，提出多種布置方案，通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算和比較，取回采率高，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的方案。（2）盤(pán)區(qū)布置盡量減小盤(pán)區(qū)巷道，減小煤柱損失。活井1-2上煤層應(yīng)布置3條巷道，但該盤(pán)區(qū)為1-2上煤層大巷與1-2煤層大巷平行布置；通過(guò)研究，增加煤倉(cāng)滿足主運(yùn)系統(tǒng)的完善，取消了1-2上煤層盤(pán)區(qū)皮帶巷，增大了1-2上煤層的開(kāi)采面積。（3）布置工作面時(shí)，盡量利用盤(pán)區(qū)巷道作為工作面的順槽，在盤(pán)區(qū)回采完后，直接作為上個(gè)盤(pán)區(qū)最后一個(gè)工作面的順槽，進(jìn)一步減小盤(pán)區(qū)巷道煤柱損失。活井21209工作面直接利用三盤(pán)區(qū)北翼回風(fēng)巷作為回風(fēng)順槽；活井三盤(pán)區(qū)21307工作面直接利用三盤(pán)區(qū)南翼1-2煤總回風(fēng)巷作為回風(fēng)順槽，大大減小了盤(pán)區(qū)保護(hù)煤柱的損失。（4）按照《神東煤炭公司資源回收管理制度》要求，對(duì)于走向長(zhǎng)度在600 m以上的區(qū)域優(yōu)先布置綜采面。盤(pán)區(qū)內(nèi)盡量加大綜采面積，減小旺采面積；將綜采面布置參數(shù)減小到推進(jìn)長(zhǎng)度為370m，工作面長(zhǎng)度縮短到80 m。（5）同煤層和同一個(gè)工作面內(nèi)，根據(jù)煤層厚度變化，安裝不同采高設(shè)備，確保煤炭合理開(kāi)采。活井三盤(pán)區(qū)北翼和三盤(pán)區(qū)21上304-21上306，由于外段受沖刷帶影響大，將工作面分為兩段，分別安裝采高4.3 m和3.5 m的支架和采煤機(jī)回采，將其煤量全部采出。（6）盤(pán)區(qū)內(nèi)布置完綜采之后，全部采用連續(xù)采煤機(jī)旺格維里回采工藝回收邊角塊段。工作面盡量與斷層平行布置，增大工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度，減小斷層附近的旺采煤量。邊角塊段盡量布置旺采面，盡量減小煤量損失。（7）近距離煤層布置方式，從內(nèi)錯(cuò)或外錯(cuò)式布置變更為平錯(cuò)式布置，減小了工作面之間煤柱損失，增加工作面長(zhǎng)度20～30 m。（8）對(duì)邊角塊段，采用旺格維里采煤時(shí)，減小煤房距構(gòu)造的距離，需要通過(guò)巷探，確保構(gòu)造沒(méi)有頂板、透水、瓦斯突出等有害因素的存在時(shí)，再將煤延伸到斷層、火燒邊界等區(qū)域，以增大旺采面積。

3 通過(guò)科研院校的配合，大膽實(shí)踐，提高綜采構(gòu)造區(qū)域的質(zhì)量，提高資源回收率

（1）通過(guò)研究和實(shí)踐，結(jié)合神東礦區(qū)的礦壓規(guī)律和設(shè)備配備，強(qiáng)過(guò)斷層。工作面過(guò)斷層的最大落差達(dá)到6.2m。目前，大柳塔礦多個(gè)工作面強(qiáng)過(guò)斷層，大大提高礦井資源回收率。（2）通過(guò)研究和實(shí)踐，在河流下開(kāi)采，大井12404、12405綜采工作面順利通過(guò)母河溝，多采出煤量830.8萬(wàn)t。（3）工作面在薄基巖下和防沙煤柱線以外回采，提高資源回收率。大井三盤(pán)區(qū)南部區(qū)均為薄基巖和防沙煤柱線以外，通過(guò)實(shí)踐，成功布置了綜采工作面，多回采煤約200萬(wàn)t。（4）在斷層群內(nèi)布置旺采工作面，提高資源回收率。對(duì)于落差小于4.5m的斷層，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)主巷之后，在斷層群內(nèi)布置支巷。在大井12309工作面切眼后旺采，即為實(shí)踐成功之例。（5）對(duì)于地面建筑物多的邊角塊段，通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析比較，采用旺格維里采煤工藝回采，增大留設(shè)煤柱，減小地表塌陷幅度。

4 綜采能力和裝備水平的提高，提高了資源回收率

（1）根據(jù)盤(pán)區(qū)煤層厚度不同，配置設(shè)備時(shí)要充分考慮煤層厚度與設(shè)備采高的匹配。煤層厚度在5～5.5 m的綜采工作面，配備采高可達(dá)5.3m的液壓支架和采煤機(jī),從而使工作面回采率達(dá)到90%以上。一次采全高工作面的回采率將達(dá)到95%以上。（2）在綜采工作面寬度已達(dá)240m的基礎(chǔ)上（基于公司在不同煤層條件下的研究）又試驗(yàn)了面寬300、360、400m工作面。溜槽鏈環(huán)直徑達(dá)到48mm，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，達(dá)到了360 m，減少了工作面之間的煤柱損失，相對(duì)200m工作面，采區(qū)回收率提高了1～2個(gè)百分點(diǎn)。（3）煤層巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分結(jié)合煤層厚度因素，對(duì)于5～5.5m厚煤層，巷道掘進(jìn)高度由原來(lái)的3.5m增加到3.8～4.0m，減少了順槽頂煤的丟失，減少了工作面回采中與順槽間過(guò)渡段的煤量損失。（4）根據(jù)煤層厚度，確定旺采工作面連續(xù)采煤機(jī)的型號(hào)，對(duì)于煤層厚度大于4.5 m的煤層，采用大采高煤機(jī)，盡可能提高采高，減少頂?shù)酌旱膿p失。

5 旺格維里工作面實(shí)現(xiàn)全部垮落法管理頂板和面積回收率達(dá)80%以上

旺格維利采煤法自1999年在大柳塔井首次使用以來(lái)，旺采面一直存在頂板管理難度大、煤炭回收率較低的問(wèn)題。為了提高旺采面煤炭回采率和做好采空區(qū)頂板管理工作，積極進(jìn)行研究，并在大柳塔井12607東側(cè)旺采區(qū)第二、三區(qū)段回采中，試驗(yàn)旺采支巷單翼無(wú)煤柱回采，并且取得實(shí)效。

通過(guò)以上旺采方案的實(shí)施，大井12607東側(cè)普通旺采區(qū)，不僅在2002年12月創(chuàng)神東礦區(qū)同類(lèi)型旺采面的最高產(chǎn)量127962t，而且也創(chuàng)神東礦區(qū)旺采面面積回收率的最高指標(biāo)88.6%，同時(shí)由于采空區(qū)頂板的完全垮落也為防滅火工作提供了很有利條件，也避免了采空區(qū)頂板長(zhǎng)期懸空造成的大面積垮落隱患。這為神東礦區(qū)旺采面的頂板管理、資源回收、采空區(qū)防滅火等工作提供了一條新思路。

6 加強(qiáng)管理，嚴(yán)格考核，實(shí)現(xiàn)煤炭資源精細(xì)生產(chǎn)

（1）嚴(yán)格遵守公司制定的一系列礦產(chǎn)資源管理制度和回采率檢查考核辦法，明確要求編制生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃的同時(shí)編制資源回采率計(jì)劃。制定了定期考核資源回采率實(shí)施辦法，保障了資源回收率工作的貫徹執(zhí)行，將采區(qū)和工作面的回采率作為一項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)礦井進(jìn)行考核，嚴(yán)格獎(jiǎng)罰制度。并將回采率指標(biāo)納入各隊(duì)的考核體系，力求在機(jī)制上激勵(lì)各隊(duì)提高資源回收率。（2）機(jī)構(gòu)明確，責(zé)任落實(shí)到位。由礦長(zhǎng)、總工程師為領(lǐng)導(dǎo)，生產(chǎn)技術(shù)組、地測(cè)站、調(diào)度室、質(zhì)量組具體負(fù)責(zé)，切實(shí)加強(qiáng)回采率管理，并及時(shí)總結(jié)工作面的回采率。（3）生產(chǎn)過(guò)程中，礦和隊(duì)內(nèi)設(shè)專(zhuān)人每天對(duì)各綜采隊(duì)、連采隊(duì)的采高進(jìn)行驗(yàn)收檢查，確定推進(jìn)度和出煤量并進(jìn)行獎(jiǎng)罰，實(shí)現(xiàn)工作面回采率的有效監(jiān)督。（4）每個(gè)工作面回采完畢，礦內(nèi)組織進(jìn)行采后總結(jié)，統(tǒng)計(jì)該工作面采出量、回采率等技術(shù)指標(biāo)，嚴(yán)格獎(jiǎng)罰兌現(xiàn)。（5）工作面回采率按月進(jìn)行考核，月度考核由生產(chǎn)辦技術(shù)組、地測(cè)站、調(diào)度室、質(zhì)量組負(fù)責(zé)。每月對(duì)回采工作面進(jìn)行檢查，并統(tǒng)計(jì)采高等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)月動(dòng)用量、采出量、回采率等指標(biāo)，作為考核依據(jù)。按月進(jìn)行嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰兌現(xiàn)。（6）隊(duì)里建立自檢制度。配備專(zhuān)門(mén)的儲(chǔ)量管理人員，每日對(duì)采動(dòng)范圍儲(chǔ)量及采出量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，公司儲(chǔ)量管理人員每三天進(jìn)行一次盤(pán)查。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜采面回采率的影響因素有很多，本文結(jié)合大柳塔井的實(shí)際情況，總結(jié)出了提高綜采面回采率的做法。例如旺采工藝的改革、盤(pán)區(qū)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、綜采面能力及設(shè)備的提高，對(duì)大柳塔井的開(kāi)采起到了積極作用。

[1] 高興軍.改進(jìn)綜放工作面放煤工藝提高回采率[J].2009，（03）.

[2] 劉東軍.合理選擇采煤方法提高對(duì)邊角煤的資源回收率[J].中小企業(yè)管理與科技，2007，（04）.

[3] 石志文.對(duì)提高綜放工作面回采率的探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009，（08）.

[4] 廉國(guó)華,李晶輝,薛秀軍.提高綜采放頂煤工作面采出率措施淺析[J].裝備制造，2009，（04）

Abstract:The paper studies the mining methods and efficiency of Daliuta mine and concludes some experiences of increasing the recovery rate.Fist,fully-mechanized mining faces are arranged rationally in advance,and then in some corner areas,Wanggeweili mining technology is adopted.Finally,the Wanggeweili mining is reformed to increase the recovery rate to realize the rational development and utilization of coal resources.

Keywords:recovery ratio;fully-mechanized mining face;Wanggeweili mining technology

編輯：徐樹(shù)文

Research on Increasing Recovery Ratio of Coal Resource

LIU Zhan-bin

（Buliangou Mine,Huatai Buliangou Coal Co.,Ordos the Inner Mongolia 010303,China）

TD823.9

A

1672-5050（2010）07-0049-02

2010-04-18

劉占斌（1976—），男，陜西神木人，本科，工程師，從事煤炭采掘技術(shù)。