专题-提高综放工作面顶煤回采率的途径

专题论文提高综放工作面顶煤回采率的途径摘 要 ：综放工作面回采率低主要是由初采、末采、工艺损失以及人为因素等原因造成。针对这一问题进行了系统兮析，从不同方面做了详细论述。关键词：综放工作面、回采率、实践石嘴山煤矿为高瓦斯矿井，21 工作面主采工作面，3 层煤为主采煤层，煤层平均厚度 6m，平均倾角 13，采用走向长壁综合机械化放顶煤采煤法开采。通过实践发现，放顶煤工作面回采率的大小主要是受顶煤回收率的影响。综放工作面的顶煤损失由初采损失、末采损失和工艺损失以及人为因素组成，因此，提高顶煤回收率的措施均是围绕减少这几方面的损失进行的。1 提高顶煤回收率的措施1.1 减少煤炭初采损失综放工作面顶煤的破碎是依靠矿山压力和支架的反复支撑作用来实现的。从初采到顶煤初次跨落是造成煤炭损失，为了减少这部分煤炭损失，21 综放工作面采取减小顶煤和直接顶初次跨落步距。与以前工作面的生产相比，初采损失减少了 21。首先在工作面调试运转正常、推进 2436m 后，通过工作面液压支架顶梁爆破天窗，用煤电钻爆破松动顶煤，强制放顶。第一循环在广 1、3、5支架打眼；第二循环在 2、4、6支架间打眼，这样依次交替进行，同时开始适量放顶煤直到顶板完全跨落。这样即防止了一次性大面积、大高度跨落造成采场冲击危害，又大大减少了煤炭的初采损夫。爆破参数及装药量见表 1。爆破参数 表 1孔深/m 倾角/ 装药量/kg 排距/m 封孔泥长度/m8 75 6 0.6 1.2其次是放慢工作面推进速度，同时反复升降液压支架，利用支架的反复支撑，使顶煤煤体内应力状态发生周期性的变化，形成交变应力作用，促使顶煤和顶板及早破碎跨落。1.2 端头放煤综放工作面两端不能放煤，这不但造成大量煤炭资源损失，而且也给综放工作面防灭火带来困难针对这一问题，经过研究后在工作面下出口采用ZT108001728 可放煤端头支架和 ZG56001828 可放煤过渡支架，上口布置 2 组 ZF50001728 放顶煤液压支架，实现了倾斜特厚煤层综放工作面端头放煤，经测算工作面回采率提高了 2.74.1。1.3 减少放煤损失选择合理的放煤步距：放煤步距过大，顶板方向的砰石先于采空区后的煤炭涌出；放煤步距过小，则采空区方向的秆石先于部分顶煤到达放煤口，这样都将造成脊背损失，降低回采率。放顶煤应与采煤机割煤、移架平行作业。开采实践证明，两采一放的放煤步距有利于提高回采率，实现高效生产。选择合理的放煤工序：采用多轮放煤，均匀放顶，保证了煤岩的均匀下沉；严格按照间隔顺序放煤，工作面设两个放煤口，均匀由下向上顺序放煤，坚持多轮、顺序、问隔、均匀放煤，大块破碎、见矸关门的原则，大大减少了原煤的含砰率，提高了回采率。2 爆破松动顶煤2.1 深孔预裂爆破采用打深孔炮眼爆破松动顶煤、三角煤技术，有效地提高了顶煤及三角煤的回收率，缓解了由于丢弃三角煤造成采空区浮煤自燃发火问题。超前预爆破采用双侧布置方式，钻孔每组 5 个，眼间距 1.0m。在回风顺槽内侧（煤壁侧）布置块度控制孔、顶煤切线孔和端头切线孔，在回风顺槽外侧（上沿帮）布置三角煤回收孔。爆破参数及装药量见表 2。深孔爆破参数及装药量 表2孔号 钻孔深 倾角 孔于巷道夹角 装药结构 爆破方式1 15 30 45 正向连续装药 一次起爆2 12 40 35 正向连续装药 一次起爆3 10 45 0 正向连续装药 一次起爆4 12 40 5 正向连续装药 一次起爆5 12 30 45 正向连续装药 一次起爆实施深孔预裂爆破，大大提高了工作面顶煤、回风顺槽上部顶煤及三角煤的回收，煤炭回采率提高 3 取得很好的经济效益。2.2 工作面爆破顶煤顶煤冒放性好坏是顶煤能否由工作回支架放煤口放出的基础，它直接关系到顶煤回收率的大小。由于煤三层厚度变化不大，节理裂隙不发育，顶煤冒放性比较差因此需要对顶煤进行弱化处理。鉴于煤三层煤体强度较高，煤质较硬分层厚度平均达到 3m，为改善顶煤的冒放性，提高回采率，采取在工作面支架顶梁爆破天窗打眼爆破松动顶煤的方法，使顶煤进一步破碎。其工艺为；根据顶煤进入支架上方的完整性，通过支架顶梁爆破天窗用煤电钻打眼，第一循环在 1、3、5支架，第 2 循环在 2、4、6支架，钻孔向采空区方向呈 75布置，孔深 58m，每孔装药量 3kg 左右。实施了松动爆破之后，不但提高了顶煤的可放性和回采率，而且减小了顶板来压剧烈程度，使工作面在回采过程中周期来压时间短，压力小，有利于工作面的管理，也解决了采空区悬顶的问题，工作面来压趋于稳定，顶煤采出率提高了 4.1%，经济效益明显。结语：（1）通过合理利用孔深预裂爆破和工作面顶煤松动爆破等途径，提高了顶煤和三角煤的采出率，实际达到了 92.8。（2）优化放顶煤工艺，选取了两采一放、间隔多轮顺序均匀放煤是适合煤矿高产高效要求的。对于提高煤炭的回采率有积极意义。（3）采用可放顶煤端头支架、过渡支架，是提高工作面回采率的有效途径。（4）人是生产力中最主要的因素。在大力开发新技术创新，提高生产力的同时，就必须合理的掌控人力这个资源，建立科学的奖惩制度，利用好经济杠杆，提高管理水平。