中厚煤層回采工藝優化設計研究

李小建

（山西焦煤西山煤電有限公司東曲煤礦，山西 太原 030200）

引言

對中厚煤層進行回采，有利于充分利用煤炭資源，但在實際的回采過程中，由于回采技術手段落后，導致對中厚煤層的回采效率低，效果不好，以某煤礦開采的3#煤層為例，對回采工藝進行優化設計，以提高煤炭開采率，實現對中厚煤層的高效高產[1]。

某煤礦目前回采的煤層為3#煤層，煤層的煤質為黑褐色，整體結構呈條帶狀，井田南北傾向寬度為3.5 km～8.0 km，東西走向長度為16 km，井田面積為82.4 km2，可開采煤炭儲量為679.41 Mt，工作面開采標高為-515.7 m～-681.2 m，工作面屬于傾斜長壁工作面，煤層走向為60°，傾向為150°，傾角為5°，煤層的厚度為5.30 m，局部夾有矸石。

1 影響工作面的回采參數

1.1 回采參數的模擬

在回采過程中，生產作業的核心是采煤機的運行方式[2]，在實際工作過程中，由于地質概況比較復雜，加上其他工藝的相互影響，使采煤機不能以恒定的運行速度進行割煤，經常會出現隨機停車。以采煤機的隨機過程為研究對象，模擬采煤機的工作過程，找到任意時間段采煤機的運行速度，在連續運行和間隔停頓時間上，一般是服從概率分布，根據工作面實測數據，得到煤炭年產量與采煤機割煤速度的關系，如圖1 所示。

圖1 煤炭年產量與割煤速度的關系

從圖1 中可以看出，隨著割煤速度的增大，煤炭年產量是逐漸增加的，但是增加的幅度不大，如果要達到年產量3.0 Mt，采煤機的割煤速度應在7 m/min以上。

1.2 回采參數的分析

在工作面回采過程中，由于工作面上開采設備較多，回采工藝復雜，為了使回采的效率更高，要確保采煤機的割煤速度，減少停機時間。……