綜放工作面丟煤的計(jì)算及提高回采率的措施

賈華華，常小峰

（1.山西晉煤集團(tuán)洪洞晉圣榮康煤業(yè)有限公司，山西 洪洞 041600；2.山西汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)公司，山西 靈石 031300）

汾西礦業(yè)柳灣煤礦J1107 綜采工作面屬于J 采區(qū)，工作面共計(jì)長180 m，順槽巷道長度922 m，可采長度877 m，采用綜采放頂煤工藝，全部垮落法管理頂板。 工作面所采煤層為太原組11 號(hào)煤，煤層厚度4.50 m 變?yōu)?.20～4.35 m，屬穩(wěn)定近水平煤層，含三層夾矸。老頂為致密堅(jiān)硬的K2灰?guī)r，抗壓強(qiáng)度940 kg/cm2，厚度為5.0 m；直接頂為頁巖，抗壓強(qiáng)度389 kg/cm2，平均厚度2.4 m；本文分別就綜放工作面丟煤的計(jì)算及提高回采率措施作簡要實(shí)例分析。

1 計(jì)算工作面及煤量

采煤工作面回采丟煤量主要有：初采不放頂產(chǎn)生丟煤，端頭支架不放煤產(chǎn)生丟煤，停采留設(shè)煤柱太寬丟煤，開采過程中浮煤丟煤，以及其他丟煤。 現(xiàn)分別計(jì)算回采丟煤量如下：

1.1 初采不放頂丟煤

開切眼推進(jìn)后、老頂初次垮落前，為防止老頂突然垮落形成強(qiáng)風(fēng)，造成工作面設(shè)備、人員破壞，對(duì)工作面產(chǎn)生沖擊，影響正常工藝循環(huán)，不放頂煤，造成回采率低。 假設(shè)這一段的頂煤回收率為50%，那么：

式中：L1為頂板初次跨落步距；L 為工作面共計(jì)長度；γ 為煤的容重；（H-h）為頂煤厚。

1.2 端頭不放煤丟煤

J1107 兩端頭為有效支護(hù)回采巷道， 采用不放頂煤液壓支架，造成端頭丟煤。

式中：N 為不放頂支架組數(shù)；L2為正常回采推進(jìn)長度；

1.3 臨近停采留煤柱丟煤

臨近停采丟煤， 主要在綜采工作面收尾階段，為增強(qiáng)頂板的管理能力， 便于液壓支架回收，在J1107 綜采工作面臨近停采線15 m 左右的位置鋪設(shè)頂網(wǎng)控制頂板冒落，停止放頂煤，從而造成丟失損失。

停采線丟煤量

Q3=15×180×1.65×1.40=62 370 t

1.4 浮煤丟煤

根據(jù)J 盤區(qū)已采工作面回采經(jīng)驗(yàn)， 采空區(qū)形成200 mm 厚的浮煤。

J1107 工作面可采走向長度877 m， 工作面傾斜長度180 m，動(dòng)用資源/儲(chǔ)量為817 162.29 t。

工作面回采量

Q采=817 162.29-126 466.3=690 695.99 t

綜合上述：工作面回采率

649 837.36/817 162.29=84.5%

2 提升回采率的技術(shù)改進(jìn)

根據(jù)國家政策和規(guī)范要求，綜合考慮綜采放頂煤回采率的影響因素，J 盤區(qū)的回采率要達(dá)到85%以上，就必須制定一套科學(xué)合理的、切實(shí)有效的防止頂煤經(jīng)濟(jì)損失的相關(guān)技術(shù)措施，才能實(shí)現(xiàn)煤礦綜采工作面回采率的持續(xù)提升，從而有效推動(dòng)煤礦生產(chǎn)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

2.1 控制開采損失

適當(dāng)增加綜采工作面的有效開采長度，進(jìn)而減少綜采工作面數(shù)量， 采用切頂卸壓沿空留巷技術(shù)， 減少煤柱留設(shè)， 提高回采煤量； 在初采、末采施工前，增加強(qiáng)制放卸頂工藝，采用頂煤打眼、放炮的方法，強(qiáng)制堅(jiān)硬頂板和硬煤充分冒落，增加煤量回收；降低開采損失，同時(shí)提高工作面的安全性。

2.2 優(yōu)化采煤工藝

（1）采用增大采高，降低冒放比，提高回采出煤率；厚煤層采用分層開采，降低冒放率，提高回采率。

（2）提前布置預(yù)裂爆破和施工注水孔，進(jìn)行煤層軟化， 提高冒放率。 根據(jù)11 號(hào)煤層頂板巖石性質(zhì)、煤層特性，結(jié)合周圍地質(zhì)條件相近的綜采放頂煤工作面的經(jīng)驗(yàn)， 沿11 號(hào)煤層頂板布置兩條工藝巷。 在工作面推進(jìn)過程中，在工藝巷上超前工作面15～20 m 進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破， 對(duì)頂板進(jìn)行充分預(yù)裂、切割，對(duì)頂煤進(jìn)行預(yù)裂和破碎，最后通過液壓支架上下左右支承，使頂煤在放煤口正常放出。

圖1 J1107 綜放工作面巷道布置

2.3 改進(jìn)放煤設(shè)備

通過技術(shù)模擬論證和工作面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，選用放煤率高、操作簡單的液壓支架；或者采用大采高的采煤機(jī)，增加割煤量，降低冒放量；也可以選用大采高一次采全高的綜采設(shè)備和開采技術(shù)，提高工作面回采率。

2.4 加強(qiáng)組織管理

加強(qiáng)采煤隊(duì)伍建設(shè)，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員和操作人員的操作訓(xùn)練；定期組織人員檢查生產(chǎn)情況及問題；把綜采放頂煤回采率作為對(duì)班組和工作人員的考核指標(biāo)，實(shí)施獎(jiǎng)懲制度。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國厚煤層放頂煤技術(shù)使用日益成熟，為有效解決放頂煤回采率不高，冒放性不強(qiáng)，而有針對(duì)地采取各種技術(shù)手段，為實(shí)現(xiàn)煤礦綜采回采率的提高提供切實(shí)可行的技術(shù)支撐。