提高綜采放頂煤工作面回采率的相關探究

趙源武

(陜西陜煤蒲白礦業有限公司 白水煤礦，陜西 白水715604)

0 引言

自上個世紀八十年代起，綜采放頂煤技術引入到我國，經過30 多年的風雨歷程，在中國獲得極大的發展。其具有諸多方面的優勢，例如高效、高產、低成本、掘進率低等，已經發展成國內厚煤層開采的主要技術手段。兗州、潞安等礦區在實踐中都引入該項技術，均取得非常大的效益。與此同時，在許多礦井綜放工作面的回采率還相對偏低，甚至低于75%，使得煤炭資源蒙受或多或少的損失，指標不穩定與回采率偏低。

1 綜采放頂煤技術的主要工藝分析

1.1 采煤機割煤

主要是通過雙向割煤方式進行。實踐中通過雙滾筒采煤機順著采煤工作面底板全長進行切割，兩側主要是通過斜切進刀方式采煤，截深大體上處于0.6～0.8 m 范圍內，采高處于2.1～2.7 m 范圍內。落煤主要通過滾筒螺旋葉片、擋煤板與鏟煤板進行，然后裝到輸送機并將其運出。

1.2 移架

為了使端面頂煤保持在穩定狀態，當采煤機經過之后，應當盡快進行移架，在滾筒之后大約2～3 架追機移架，同時盡快支護頂板。

1.3 將前部輸送機推移

完成移架后，在滾筒之后13 m 左右，自一端逐漸將前部輸送機推進。在這個過程中，彎曲段長度一定要在15 m 以上，推移步距0.6 m，盡可能一次性成功，同時于輸送機運行過程中進行。推移后，應當保證輸送機成直線排列。

1.4 放頂煤

通常通過“二采一放”或“一采一放”的方式進行。推進后，通過專業的放煤人員滯后移架自第一個支架起，依次放頂煤。利用收尾梁將其落到后部輸送機中。完成后，接著將尾梁收起來，將插板伸出。放煤人員主要按照后部輸送機煤量來掌握速度，同時放煤點＜2，避免將后部輸送機壓死。

1.5 清煤

前部輸送機推過后，應當進行清理工作，主要是打掃干凈支架底座前方、架間等部位的浮煤。要是后部輸送機的前部具有很多煤，對放煤產生干擾，應當使用鐵鍬等工具把它們推到里面運出去。

1.6 拉后部輸送機

主要通過拉后溜千斤頂及其相關裝備實現這一步驟。

2 煤炭損失

2.1 工藝損失

也稱作放煤損失，屬于無法完全避免的，其損失量和放煤步距、方式、煤層性質、厚度等諸多因素存在關系。一般來說，這個損失在總體損失中的比例處于1/3～1/2 之間。利用強化管理、優化技術等手段，能夠在一定程度上降低損失率。

1)多輪均勻放煤。放煤支架根據一定的次序放煤，每輪放出頂煤量1/3～1/2;首輪結束以后，接著進行第二輪，直至放完為止。通常情況下，采放比在1 ∶3以下時，可以通過雙輪進行;當其在1 ∶3以上時，適合通過三輪進行。該方法的長處為:煤巖分界面均勻下降、回采率高、混合矸石不多等;不足之處為:操作人員應當具有較高水平，相對緩慢。

2)單輪間隔順序放煤。隔架放煤，也就是先根據奇數先后次序進行，然后按照偶數進行，將偶數號架間的脊背煤發出，見矸連續放出，接著停止。該方法回采率高、速度快、含矸少，實踐中很普及，對采放比相對較小的工作面非常適合。

3)單輪順序放煤。首先將1 號支架放出，見矸連續放出，接著將插板伸出、結束，然后進行2 號，按照順序放完每一放煤口的煤。該方法便于操作，速度相對較快。不足之處是丟煤太多或含矸多。

2.2 前后端頭損失

因進出兩巷端頭通過單體柱或端頭支架沒有放煤功能，同時端頭過渡架放煤使得兩端頭支護工作變得非常困難，造成前后端頭分別存在幾個過渡支架只割煤不放煤，從而造成一定的損失。這一部分損失是由煤層厚度與工作面長度所決定，也就是煤層愈厚、工作面愈短、損失率愈發嚴重。

2.3 初采損失

初采時支架都錯開切眼后需放煤。然而因煤具有一定的可放性，放出頂煤后產生許多跨落空間，導致瓦斯積聚而產生不利影響。再加上頂板巖石非常堅硬，無法將直接頂隨采隨落，使得很大的巖石懸在采空區上部，在跨落過程中將會把支架砸壞。所以初采過程中一定要在采空區留下一定的頂煤，這樣就形成了這一部分損失。

2.4 末采損失

為充分保證停止開采的時候能夠安全收回相關設備，通常情況下，距離停采線12 m 左右停止放頂煤，這樣同樣會形成一定的損失。

3 提高回采率的方法

3.1 降低初采損失

初采過程中切實管理好頂煤，支架與開切眼錯開以后接著進行放煤。要是頂煤與頂板沒有垮落，在這種情況下，通過頂煤打眼放炮強制放頂就能夠在很大程度上降低初采損失，通常情況下，能夠降低一半左右。

3.2 降低端頭與末采損失

逐漸對端頭支架進行優化，最大限度地放下兩端頭的頂煤，從而降低其損失;在充分確保安全回收設備的基礎上，盡可能地降低停采線的距離。

3.3 降低放煤工藝損失

這一部分的損失是最大的一部分，選用科學的方法對降低該部分損失至關重要。具體可按照煤厚進行選擇。較薄(厚)時，通過單(多)輪放煤方式進行。間隔放煤比順序放煤具有相對較好的效果。單輪放煤非常容易進行;多輪放煤流程非常繁瑣，對操作者具有非常高的要求。所以，盡可能通過單輪間隔放煤法進行，其具有損失少、回收率高、含矸少等諸多的優點，并且易于控制。

3.4 科學確定支架型號

液壓支架主要包括高、中、低位三種類型。第一種類型，結構簡單、容易維護、非常穩定，能夠較好的隔離老塘，然而其丟煤多、采出率不高，對煤層冒放性比較嚴格;第二種類型，位置相對偏高、煤塵較大、采出率不高、丟煤多，不能放下架間的脊背三角煤，效果相對較差;第三種類型，存在連續放煤口，不存在脊背煤損失，效果不錯，然而需要嚴格控制矸石。所以，應當按照賦存量與頂底板巖性科學地選定所用的種類。

3.5 科學確定放煤步距

按照放煤支架與溜槽型號來確定。放煤步距太大，放煤口上部跨落的頂煤留到采空區，使得脊背煤損失增加、回采率減小;要是過小，那么混矸相對較多。確定架型之后，放煤步距盡可能和放煤口的水平投影長度相同，則能夠取得最好的效果。

4 結語

綜上所述，為提高綜采放頂煤技術的回采率，應當降低初采損失、降低端頭與末采損失、降低放煤工藝損失，科學確定支架型號和放煤步距。