綜采放頂煤煤炭損失與提高回采率的主要途徑

冀大偉 冀聯(lián)合

摘要：筆者先分析綜采放頂煤技術(shù)的概述，再提出提高綜采放頂煤煤炭回采率的途徑。

關(guān)鍵詞：煤炭資源；綜采放頂煤；回采率；途徑

1 綜采放頂煤技術(shù)的概括

1.1綜采放頂煤技術(shù)概括

綜采放頂煤技術(shù)是一項(xiàng)煤礦工藝技術(shù)，主要進(jìn)行開(kāi)采頂煤，主要是對(duì)于厚煤層中的綜合采煤工藝，分段厚煤層，設(shè)置長(zhǎng)壁采煤工作面，其要高于煤層底部的水平面2至3米，然后做到對(duì)工作面上方的放頂煤運(yùn)用綜合采煤工藝或是其他的回采工藝來(lái)進(jìn)行破碎散體后回收的方法。在以往的煤炭開(kāi)采技術(shù)中，放頂煤綜采工藝并不能取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)會(huì)損害更多的煤炭量。這主要是由于綜采放頂煤技術(shù)還沒(méi)有使它的工藝優(yōu)勢(shì)得到全面發(fā)揮出來(lái)。此外，工作流程影響、工作技術(shù)設(shè)備水平等多方面的因素也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。

1.2綜采放頂煤技術(shù)的短板

從外部環(huán)境而言，造成較低的綜采放頂煤技術(shù)回采率，損失更多的煤炭資源的因素是存在惡劣的煤礦下的開(kāi)采環(huán)境，使用開(kāi)采綜采放頂煤的機(jī)械設(shè)備是不先進(jìn)，技術(shù)性不強(qiáng)，低效率等問(wèn)題，對(duì)整個(gè)采煤期間的效率與質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生影響；對(duì)煤炭會(huì)造成損失的主要因素是綜采放頂煤技術(shù)的內(nèi)部環(huán)境，包括①綜采放頂煤技術(shù)具有豐富性，每種技術(shù)都根據(jù)不同典型的開(kāi)采環(huán)境，假如使用了的技術(shù)不適合用于這種生產(chǎn)環(huán)境，就會(huì)直接損害到煤炭。現(xiàn)階段綜采放頂煤技術(shù)是按照厚煤層最底層的傾斜角度，分析緩傾斜-傾斜厚層煤與急傾斜厚層煤這兩種；而并不是所有厚煤層的水平面都是緩傾斜或是急傾斜的，測(cè)量與分析傾斜的也成為綜采放頂煤的主要影響因素其技術(shù)的選用，從而對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。②綜采放頂煤的工藝流程也會(huì)產(chǎn)生影響[1]。

1.3綜采放頂煤技術(shù)煤炭損失的構(gòu)成

綜采放頂煤技術(shù)下低煤炭回采率與煤炭的損失這是兩個(gè)不一樣的概念，如煤炭損失的組成情況下如果對(duì)回采率會(huì)產(chǎn)生影響，就能根據(jù)實(shí)際情況來(lái)提高回采率的方式。在厚煤層采區(qū)中，其煤炭的損失主要是兩個(gè)方面：①工作面的回采損失，②護(hù)巷煤柱的損失。通過(guò)分析，在放煤期間，出現(xiàn)的煤炭損失是導(dǎo)致護(hù)巷煤柱的損失的主要原因。例在初采后，為了做到保護(hù)支架，需要對(duì)放頂煤的放出量進(jìn)行控制，這樣會(huì)把煤炭的損失帶走；在終采期間，它使用到收尾方式的原則是安全性與穩(wěn)定性，將會(huì)不可避免地停止開(kāi)采頂煤，所以，會(huì)造成煤炭的損失；更重要的是現(xiàn)階段所使用煤炭開(kāi)采是一項(xiàng)安全性第一的工作，所以在設(shè)計(jì)放煤量中，不能夠以全面實(shí)現(xiàn)采煤量與放煤量之間的比例最完美，防止造成高的底部煤開(kāi)采，放頂煤就不會(huì)輕易裂碎，不容易放出，所以，出現(xiàn)放頂煤損失的情況。更有由于中國(guó)目前存在局限的放煤方式，不論是使用什么放煤方式，它都要帶來(lái)煤炭的損失與出現(xiàn)煤炭混入雜物帶來(lái)的損失。而對(duì)于回采損失來(lái)說(shuō)，綜采放頂煤技術(shù)的限制性帶來(lái)的就是主要構(gòu)成回采損失。

2 提高綜采放頂煤煤炭回采率的途徑

2.1對(duì)綜采放頂煤的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化

造成較低的煤炭回采率的主要原因是放頂煤的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、工藝流程和工藝不使用設(shè)備。所以，需要能研究出新的開(kāi)采技術(shù)，或是進(jìn)行優(yōu)化放頂煤工藝。①探索使用跨上下山開(kāi)采方法。例對(duì)于綜采放頂煤開(kāi)采工藝中按照對(duì)緩傾斜-傾斜的煤層的工作面可以運(yùn)用跨上取消上上煤柱的方法來(lái)降低因?yàn)槊褐械拿禾康膿p失現(xiàn)象，從而增強(qiáng)對(duì)煤柱的回采率。②實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作面的方法。200米之內(nèi)是工作面的切割的水平距離，500至2000米是整個(gè)綜采放頂煤的工作面長(zhǎng)度，這兩者之間不均配的長(zhǎng)度，造成進(jìn)行隔離需要借助更多的隔離煤柱，而不是直接對(duì)它展開(kāi)放頂煤，所以，帶來(lái)更高的資源的損失量，減小回采率。所以，要求能夠合理達(dá)到兩者之間的長(zhǎng)度的適配度，使得兩者之間具有操作控制的同時(shí)還不會(huì)浪費(fèi)隔離煤柱；③運(yùn)用沿空掘進(jìn)技術(shù)。在煤礦中能運(yùn)用到沿空掘進(jìn)技術(shù)就能達(dá)到不預(yù)留許多煤柱隔離或是只是預(yù)留小煤柱隔離的方法來(lái)使煤炭的回采率得到提高[2]。

2.2對(duì)綜采放頂煤開(kāi)采方案進(jìn)行優(yōu)化

前文提到的工藝是只是對(duì)于綜采放頂煤技術(shù)下控制煤炭損失量來(lái)增強(qiáng)回采率的。然而對(duì)整個(gè)開(kāi)采方案也要協(xié)調(diào)發(fā)展，兼顧各方，做到控制整個(gè)開(kāi)采期間的工藝，防止因?yàn)椴豢茖W(xué)合理和不規(guī)范的方案借助降低開(kāi)采煤炭來(lái)實(shí)現(xiàn)其他的開(kāi)采性質(zhì)。例在工程中工作面的端頭與端尾由于要做到撤退有關(guān)器械，需要放棄對(duì)其的開(kāi)采，所以，需要能通過(guò)其他的而優(yōu)化措施，來(lái)減小對(duì)于工作面端頭、端尾的回采率。①對(duì)工作面巷道進(jìn)行布置要做到合理，在對(duì)安全性與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行統(tǒng)籌下，使用的方式是沿底掘巷。②對(duì)整個(gè)綜采放頂煤的機(jī)械設(shè)備的位置進(jìn)行布置要合理，也就是要求在施工期間每個(gè)機(jī)械設(shè)備能處在機(jī)械設(shè)備對(duì)應(yīng)的位置上，防止整個(gè)煤壁受到機(jī)械設(shè)備的影響，導(dǎo)致煤炭的損失掉落等。③考察煤井的參數(shù)工作需要做好，選用最好的開(kāi)采工藝。例如放綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)會(huì)受到頂煤的厚度、硬度、厚煤層下的水平傾斜角度與放煤口間距等等的影響，所以要根據(jù)收集到的這些數(shù)據(jù)和按照科學(xué)的設(shè)計(jì)方案的規(guī)劃的前提下，選用最科學(xué)的工作方案，例如對(duì)放煤口的高度、放煤的時(shí)間長(zhǎng)短、放煤的位置等參數(shù)進(jìn)行控制[3]。

2.3對(duì)綜采放頂煤煤炭開(kāi)采的管理制度進(jìn)行優(yōu)化

要使煤炭回采率得到提高的主要途徑就是做到優(yōu)化創(chuàng)新技術(shù)方案。煤炭回采率也會(huì)受到綜采放頂煤工藝、機(jī)械設(shè)備、煤礦工作等的精細(xì)化管理的影響，所以，需要做到下面幾點(diǎn)：

①提高建設(shè)綜采放頂煤開(kāi)采制度，例如在綜采放頂煤的開(kāi)采方案與工藝技術(shù)需要制定清楚需要按照具體的煤礦情況，做到第三方的監(jiān)督管理，防止操作人員沒(méi)有做到落實(shí)開(kāi)采技術(shù)的情況；對(duì)工作細(xì)則的建設(shè)也需要做好，對(duì)每天的開(kāi)采量也需要進(jìn)行控制，防止為了過(guò)分追求效益而沒(méi)有重視工藝技術(shù)或是礦井安全。②提高信息化建設(shè)綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)，其中的信息化建設(shè)不但涉及將信息技術(shù)導(dǎo)入到綜采放頂煤的工作面中，例如前后部輸送機(jī)的移動(dòng)工作中導(dǎo)入智能機(jī)械設(shè)備，使它的移動(dòng)的位置、距離、傾斜角的科學(xué)性得到保證；也要求信息技術(shù)能導(dǎo)入到整個(gè)礦井中，例如借助智能監(jiān)控設(shè)備，建立起模擬整個(gè)厚煤層75%回采率的最好方案，從而能夠在模擬的前提下，更直接有效的展開(kāi)回采放頂煤。③提高建設(shè)整個(gè)煤炭開(kāi)采工作隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)性、職業(yè)性。要求綜采放頂煤煤炭開(kāi)采方案的設(shè)計(jì)者，對(duì)于最新的開(kāi)采工藝能繼續(xù)學(xué)習(xí)掌握，同時(shí)能加快繼續(xù)優(yōu)化放頂煤工藝的速度；對(duì)于煤礦開(kāi)采人員來(lái)講，要求它能夠具有專(zhuān)業(yè)性，嚴(yán)格根據(jù)它的施工技術(shù)、施工流程展開(kāi)施工，防止由于不小心或是沒(méi)注意等情況帶來(lái)安全威脅從而對(duì)放頂煤的回采率造成影響[4]。

結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)條件與開(kāi)采技術(shù)會(huì)很大影響到綜采放頂煤采煤方法的采區(qū)回采率，尤其是是直接頂?shù)男再|(zhì)，煤的性質(zhì)和礦山壓力情況等。因此按照提高回采率的問(wèn)題，需要按照實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理分析從而采取科學(xué)合理的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]回采率的計(jì)算及提高回采率的途徑[J]. 李寶安. 煤炭技術(shù). 2005（06）

[2]提高放頂煤開(kāi)采回采率的主要途徑[J]. 侯慶凱. 煤炭技術(shù). 2005（04）

[3]提高綜采放頂煤回采率的設(shè)想[J]. 王緯伯. 煤炭工程. 2004（08）

[4]綜放工作面提高煤炭回采率途徑分析[J]. 彭學(xué)東. 煤礦現(xiàn)代化.2004（01）

（作者單位：1.山東能源新礦集團(tuán) 華豐煤礦；

2.鄂托克前旗長(zhǎng)城三號(hào)礦業(yè)有限公司）