综采放顶煤工作面如何提升回采效率.pdf

2020 13 综 述 与 专 论 当代化工研究 Modem Chemical Research U 综采放顶煤工作面如何提升回采效率 * 杨志祥* 杨志祥 晋 能 集 团 王 家 岭 煤 业 有 限 公 司 山 西 036600 摘 要 当前，随着我国经济发展越来越迅速，各行业领域也随之不断壮大，其中煤矿行业也进入了大家的视野。在曰常生活工作中，煤 发是必不可少的，然而煤炭属于不可再生资源，正在日益减少，因此提高煤炭资源的开发率和利用率是势在必行的，其中厚煤层煤炭开发 技术水平的提高对促进煤炭开发是非常重要的.在厚煤层煤炭开发技术中，综采放顶煤工作面在施工中是较常使用的技术之一。因此，煤 矿企业应当通过提高和优化煤炭开采技术来实现煤炭回采放效率的提高，使其充分发挥在煤炭开采中的作用. 关 鍵 词 综采放顶煤；工作面；回采效率 中 图 分 类 号 TD823 文 献 标 识 码 A How to Improve Mining Efficiency in Fully Mechanized Caving Face Yang Zhixiang Wangjialing Coal Industry Co. , Ltd. , Jinneng Group, Shanxi, 036600 Abstract. At present, Chinas economic development is more and more rapid, and various industries are also growing, and the coal industry has also entered everyones vision. In daily life, coal is essential, but coal belongs to non-renewable resources, which is decreasing day by day, so it is imperative to improve the development rate and utilization rate of coal resources, and the improvement of thick coal seam coal development technology level is very important to promote coal development. In the development technology o f thick coal seam, fully mechanized caving face is one of the most commonly used technologies in construction. Therefore, coal mining enterprises should improve and optimize coal mining technology to achieve the improvement of coal mining efficiency, so that it can play a full role in coal mining. Key words fully mechanized top coal caving working facem ining efficiency 1. 分析综采放顶煤工作面回采煤损失1. 分析综采放顶煤工作面回采煤损失 ⑴综采放顶煤工作面的初采环节 在煤矿初采阶段时需要十分谨慎，其在综采放顶煤工作 面施工中起着关键性的作用。在施工现场，煤矿开采工作面 的煤层上覆岩体易发生垮落，为了避免出现该情况，煤矿单 位在一般情况下都会选择无冒落的煤层进行开采施工，此部 分的开采过程需要较少甚至无需放顶煤，尽管这种选择可以 提高煤炭资源的开采率，但是此过程会严重破坏和损耗煤炭 资源。 ⑵放煤工艺环节 在煤炭资源开采中，其安全性一直受到大家的重视，但 是若在放煤中没有合理利用采煤工作面的顶板结构，将会影 响到开采的安全性和稳定性，也会导致煤炭在开采过程中出 现重大损失。此外，煤炭的开采率还会受到煤炭的回采率和 含矸比率的影响。 ⑶末采环节 煤矿开采的末采阶段也会影响煤矿的开采率，造成资源 损失。在这个阶段，需要安全撤出各个开采设备，并且确保 和维持矿井巷道中顶板的稳定和安全，因此，在此阶段施工 企业会留下部分煤炭资源以确保煤矿开采的安全性。所以， 末采阶段也是煤炭资源开采率的影响因素之一。 2. 影响综采放顶煤工作面回收率因素2. 影响综采放顶煤工作面回收率因素 经过对文献资料和实践经验的研宄和探讨可知，综采放 顶煤技术对煤矿资源的初采、放顶和末采各环节都会造成资 源损耗。 （ 1 煤矿公司为了避免煤矿开采工作面的煤层上 覆岩体发生垮落，其会在初采阶段尽可能多开采，少放顶煤 甚至不放顶煤，造成煤矿资源的损失。 （ 2 在放顶煤的过 程中，煤炭资源的回收量受到工作面顶板和煤层的含矸比率 的影响，在此过程中，顶煤的放置量严重影响资源损耗，若 将其全部放出去，煤炭资源将会出现严重损耗。 （ 3 在进 行煤炭的末采时，煤炭公司一般会一小部分的保护煤柱留在 矿洞中，以确保施工设备的安全撤离，此过程也会影响煤炭 资源。综上所述，煤炭资源的开发利用率和损耗量主要受放 顶煤阶段的影响。 ⑴ 煤 屡 赋 存 条 件 在进行放顶煤时，煤层的硬度、顶板的岩性等储存条件 是影响煤炭资源回收率的主要因素。国家政府为了提髙煤炭 资源的回收率，促进煤炭行业的可持续发展，规定对于厚、 中、薄三个程度的煤层，其煤炭资源回收率应大于93，95 和97。由此可见，煤层的厚度与煤炭资源的回收率呈现线 性关系，即煤层厚度越大，煤炭资源的回收率则越小，反 之，煤炭的回收率将会越大。所以，煤矿单位应该根据不同 煤层采用不同的开采技术和方法，做到因地制宜。进行综采 放顶煤时，煤层的储存环境和条件是煤矿支架选择的重要依 据，科学合理的采放比例是确保煤炭资源开采项目顺利进行 的前提条件，为提高综采放顶煤工作面的回采率奠定了重要 基础。 ⑵ 不 放 顶 煤 对 煤 表 资 源 造 成 的 损 失 在进行煤炭资源的初采时，应当保证项目施工人员的安 全性，同时，顶煤禁止放置在接近推进距离的地方，防止顶 煤工作面的上方出现垮落，对施工人员的安全和设备保护产 生一定的影响。所以，综采放顶煤技术为确保开采项目的顺 利回采要求其在初采环节不放置顶煤。当综采放顶煤工作面 进入最后阶段，放顶煤禁止在接近停采线附近进行，确保工 作设备可以安全撤离，所以，将会造成在停采线附近区域的 煤炭资源严重损失。 1 4 当代化工研究 X Modem Chemical Research 综述与专论 2020 13 ⑶放顶煤造成的煤戾报失 在进行放顶煤的开采时，科学合理的采方比例是确保放 顶煤有效性的前提条件。在煤炭资源的开采过程中，不合理 的采放比例将会降低煤炭资源的回收率。过高的采放比例将 会严重威胁到施工人员的人身安全，造成放顶煤的失败；较 低的采放比例将会严重降低顶板煤炭的开采量，甚至无法进 行开采。放顶煤出现失败不仅是地质所造成的，还包括了煤 炭开采人员的专业技术水平，可分为以下几点①在进行放 顶煤时，放煤形式和步距没有进行合理的选择。由于煤层中 含有矸石，因此在进行煤层开采时若使用错误的步距和放煤 方式，将会增加放煤过程中出现的矸石量，导致无法储能型 顶煤的放出。煤矿资源的回收率也受开采技术的影响，其开 采技术人员应当时刻注意提高自身的专业水平。②放顶煤支 架选择的错误将会造成大量煤炭滞留在采空区域内。所以， 在进行放顶煤开采时，应当选择专用的放顶煤支架，其中低 位放煤的液压支架是最好的选择，可以确保煤炭的损失量最 少，从而实现放顶煤工作面回采率的提高。 3.综采放顶煤工作面回采效率的提高措施3.综采放顶煤工作面回采效率的提高措施 ⑴做好地质勘探工作 在进行煤炭资源的开采前，煤炭企业应当对项目开采地 点进行严格详细的地质勘探，同时将勘探结果形成完整的地 质调查报告，其是放顶煤工作面设计的重要基础，可确保设 计合理，也提高了煤炭的回采率。 ⑵对矿并布置方式进行优化 矿井的布置通常也会对煤炭综采放顶煤工作面的回收 率产生影响。因此，以满足工作面回采的需求为基础对矿井 进行布置和完善，可提高放顶煤的回采率，例如，设计人员 应当在进行放顶煤工作面开采之前完成对矿井的设计，设计 应当以充分考虑矿井的实际情况和条件为前提，对放顶煤工 作面进行科学的布置。此外，设计人员在进行设计时还需确 定对煤矿的开采方法和顺序，从而提高放顶煤的回采率。同 时，煤矿开采负责单位应当充分完善和优化矿井的布置，并 且积极对矿井布置进行改革和创新。多数公司在进行设计时 通常会结合无盘区的设计想法，并且弃去上下山方式，大巷 两盘的工作面应当考虑开采煤矿的需求进行布置，从而降低 保护煤柱和工程量，降低煤炭开采的损耗，实现髙效的煤炭 综采放顶煤工作面。 ⑶对盘区设计进行优化 设计人员还应当优化完善盘区的设计，有效提高煤炭综 采放顶煤工作面的回采率。首先，盘区的布置应当掌控综合 煤炭开采的现场，进行方案设计时应当以实际情况为基础， 通过分析和比较不同方案后，选择最合适的开采方案，以提 高煤炭的回采率。其次，煤炭采放顶煤的工作面布置对开采 起着非常重要的作用，采用合理的布置有利于降低煤炭开采 的损耗，所以，进行放顶煤工作面布置时，为了降低保护煤 柱的损失，可在盘区的巷道回采结束后进行工作面顺槽。此 外，在进行盘区的设计和布置时，应当选用科学合理的盘区 设计，减少盘区的巷道也可降低煤炭资源的损耗。最后，对 于长度较长的开采点，应当增大综采面积并且进行科学布 置，合理掌控综采面积，以免出现忘采。 ⑷加强管理，降低煤矿综放面开采损失 全部放出顶煤是综放开采过程中最困难的部分。工作 人员在安装好放顶煤支架后，可根据自身经验进行放煤，其 中最重要的基础就是低位液压支架所放出的煤所含有的矸石 量 。如果煤炭的矸石含量比较高，工作人员应当关闭放煤 口。对于地质较差的开采区域，其所含的矸石可能比较多， 所以不能单纯根据矸石量来判断放煤量，容易造成一定的误 差。因此，工作人员可以通过增大放顶煤工作面来降低在煤 炭初采环节出现的损耗，从而提高了综采放顶煤工作面的回 收率，增大了煤矿企业的经济效益。 选择科学合理的管理方式是提高煤炭资源回收率的最有 效的方式。在进行放顶煤时，工作人员应当严格遵守相关操 作标准和规定，尽可能减少对放顶煤开采产生影响，从而实 现煤炭资源回收率的提高。因此，煤矿企业应当严格制定相 关的管理制度和技术规范，工作人员进行定期的专业培训， 不断提高和优化工作人员的专业技术水品，并且还应当制定 可行的技术考核机制，提高工作人员的积极性，推动其进行 安全有效的煤矿开采。 5加强资源的回收管理，提髙综采回采水平 ①充分掌握综采回采煤层的实际情况。综采回采的回 收率受综采回采煤层的实际情况所制约，在进行煤矿的综采 回采前，煤炭企业应当提前勘察煤层的地质条件，收集和分 析相关资料，充分了解和掌握煤矿周边地质条件和环境，而 后通过选择合适的综采回采技术和设备及操作流程，来提高 综采回采的回收率。②严格管理煤炭资源。政府可鼓励煤炭 企业积极优化煤炭开采技术和手段，使其根据煤矿的实际情 况将部分落后的技术手段淘汰掉，紧跟新时代发展的脚步， 更新和完善相应的技术手段，其中应当特别关注开采过程中 所使用的工艺技术和施工设备的优化和完善，从而提髙综采 放顶煤工作面的回收率，有效提升煤炭的采出率，降低了煤 炭资源在开采过程出现的浪费和损耗，推动该领域的蓬勃发 展。③提高综采放顶煤的回采规模。在进行综采放顶煤的回 采前，煤炭企业应当及时掌握煤层的地质条件和周边环境等 实际情况，通过一定的调查和分析，确定矿井的保护煤柱的 数量，扩大综采回采的开采面积，从而增大了煤矿的开采规 模，也提高了综采放顶煤工作面的回采率。 4.结论4.结论 综上所述，许多因素都会影响煤炭资源的开采率，增加 了煤炭资源的损耗量，严重阻碍了煤炭领域的可持续发展。所 以，通过探讨和分析煤炭综采放顶煤工作面的影响因素，确定 了影响煤炭资源损失的关键开采环节和主要原因。并且还针对 如何提高综采放顶煤的回采率提出了相关的方法和措施，从而 实现回采率的提高，促进了煤炭开采领域的可持续发展。 【 参考文献】【 参考文献】 [1] 李海飞.综采放顶煤工作面提升资源回收率分析[J].能源 与节能,2018 09 18-19. [2] 张佳飞.残煤复采综放工作面围岩控制及支架选型研究 [D].太原理工大学， 2018. [3] 杨帆， 马广志， 乔连桥.浅析煤矿综采放顶煤固采率提升的 技术措施[J].工程建设与设计，2019 14 137-138. [4] 鲁世状.综放工作面煤炭损失分析及提高回采率的方法探 讨 [J] 西部探矿工程,2018 05 63-64. 【 作者简介】【 作者简介】 杨 志 祥 （ 1986-, 男，山西忻州人，助理工程师，晋能集团 王家岭煤业有限公司；研究方向采矿工程。