提高煤矿综采放顶煤工作面回采率的措施.docx

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焦佳
Summary:综采放顶煤技术已经成为我国厚煤层及特厚煤层的主要开采方法,在很多矿区得到了使用。虽然综采放顶煤对厚煤层的开采效率较高,但是仍存在煤炭的资源回采率低现象,这对于煤矿资源的开采是十分不利的。本文通过论述综采放顶煤的技术原理,分析了引起放顶煤煤炭损失的原因,提出了提高放顶煤工作面回采率的措施,可以为相关技术人员提供参考。
Key:煤矿开采;综采放顶煤;回采率;措施
1引言
煤炭在我国有着丰富的储量,是我国工业发展的重要燃料。保证煤矿资源的稳定开采,对于我国实现工业化具有重要的意义。经过多年的发展,我国煤矿开采技术有了很大的进步,特别在厚煤层开采技术方面。目前,综采放顶煤已经成为许多矿厚煤层开采的主要方法,其主要的特点是在采用很低的投入可以实现对厚煤层的高效开采。但是,这项技术也存在着严重的问题,容易造成开采过程中资源的回采率低,这对于资源的开采是十分不科学的,特别是对于煤炭这种不可再生的资源。因此,提高综采放顶煤工作面的资源回收率对于提高资源的利用率具有重要的意义。本文首先从放顶煤开采的原理出发,分析了造成放顶煤工作面损失的因素。
2放顶煤开采的技术原理
放顶煤采煤法是在开采厚煤层时,沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2~3m的采煤工作面,用综合机械化方式进行回采,利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法,使顶煤破碎成散体后,由支架后方或上方的“放煤窗口”放出,并由刮板运输机运出工作面,其主要的原理如图1所示。
其主要原理是液压支架的煤体在采矿支承压力的作用,由于支承压力较大,在支承压力的作用下工作面前方的煤体变形破坏,当液压支架移架时,应力降低,能量释放,煤体会大量破碎。破碎的煤体通过液压支架后方的放煤口放出,并通过放顶煤液压支架后方的皮带输送机进行运输。
3影响放顶煤回采率的主要因素分析
根据有关数据及煤矿开采经验统计,中国煤矿综采工作面的煤炭损失主要有以下几个方面:
①煤层开采时的首采损失和末采损失,这是造成煤炭损失的主要因素。在首采时为了保持开采的顺利进行,留有大量的顶煤没有放出,在末采时为了保证巷道的稳定性,在停采线附近都会留有大量的保护煤柱。通过统计发现,放顶煤首采时不放顶煤可损失回采率1%,而末采时不放顶煤会造成回采率低2%。即使在某些情况下,首采和末采中进行了放顶煤操作也会造成大量的煤炭损失,这是由于在放顶煤时的步距和采放比不合适造成的。这样不仅使得煤炭资源中的含矸率较高,而且会降低煤炭资源的回收率。
②放顶煤工作面端头煤炭损失。在煤矿开采过程中,为了保证工作面端部顶板的完整性,一般在工作面两端附近不放顶煤。虽然保证了开采的安全性,但是由于两端不放顶煤,就相当于留有大量的保护煤柱,这部分煤就损失在采空区中。由于工作面的较长,由于两端不放顶煤引起的煤炭损失也是很多的。
③放顶煤工艺不完善造成的煤炭损失,由于放顶煤对地质条件有着一定的要求,若液压支架上方的煤体没有完全破碎,在放顶煤的时候不能完全放出,也会导致煤炭资源的损失,此外,若煤层中存在大量的夹矸,顶煤在矿山压力的作用下未完全破碎,导致顶煤不能放出等等。
④放顶煤工作面的开采规模,由于综采工作面的回采效率与综采工作面的回采规模呈现正相关性,因此,工作面的回采规模越大,煤层的回采效率也会随之增高。与此同时,当生产规模较大时,预留的安全煤柱的数量也会明显的减少,这对于减少煤炭的损失是十分有帮助的。但是提高开采规模也会带来装备和技术的要求。
⑤人为因素,由于煤矿的开采是通过人来完成的,所以人的效率在某种程度上会影响综采的回采率,即综采回采管理水平的制约。综采回采层面的人力、财力、物力的资源利用率得到了最大化,也能进一步提高综采回采的整体效率。
4提高煤矿综采工作面回采率措施分析

煤矿的开采是通过机械和人协调完成的,而机械是人进行操控的。因此,完善煤矿企业的管理制度,对于提升煤矿资源的回收是必要的。具体到生产过程中,主要有以下几个方面,要有系统的管理制度、严格的量化考勤制度、合理的回采计划以及生产计划以及反馈奖励机制。在实际生产过程中,矿井应该将煤矿回采率纳入考核范畴,提高工人对资源回收的重视性,以促进煤矿各生产队的实际回采效率。

采区的合理设计是指工作面开采范围符合国家标准以及相关规定。在进行设计时,对于边界不符合规定的工作面,在设计时应该采取有效的技术措施是工作面的边界规范化,以增加采区的可采性,尽量减少由于采区边界造成的煤炭资源损失。当采区边界不符合国家规定时,强行开采不仅影响到综采的生产效率,而且容易造成重大的安全事故。因此,应该采取有效的措施使采区边界符合煤矿生产的要求。

目前,放顶煤技术在我国的发展是十分迅速的,由于地质条件的不同,工艺也存在一定的差异性,主要有以下几类,多次顺序放顶煤、单次顺序放顶煤、单
轮间隔放顶煤等等。这造成在放顶煤在操作时存在较大的选择空间,也存在一定的难度。由于目前还未形成相应的标准,所以在放顶煤开采时一定要对采区内的地质构造情况进行详细的勘探。然后通过试验,选择合适的放顶煤工艺,通过试着比对各类放顶煤工艺所得的回采率大小,进行全方位的综合类比,根据完整实验的结果来选择科学、合理工艺。

现代化的智能采煤机系统,可以实现采煤机的智能化控制,能自动调整回采的高度、对采煤机整体运行状态进行监测、实现对采煤机的功率最优控制、对采煤机的故障进行诊断并做出动作、可以实现采煤机运行状态的远程在线监测。这样可实现采煤机的无人操作运行状态,工作人员利用远程计算机就可以实现对采煤机进行精确控制,并将采煤机的实时运行数据返回到工作台上。让施工人员根据反映得到的数据对采煤机的运行情况有宏观和微观的把握,且能做到通过键盘远程控制采煤机做出停止、牵引移动、调整采高、调整割煤移动速度。
液压支架是放顶煤开采技术的核心,若能实现对放顶煤进行智能化控制,就能在很大程度上提高放顶煤工作面的回收率。现在液压支架多采用先进的电液控制技术,能识别与采煤机的位置、传输液压支架的工作状态等。具体到实际工作中,施工人员可以液压支架控制微机,实时对每个液压支架进行控制,查看液压支架的整体运行状态,并将每个液压支架的动态显示到控制台的屏幕上。对于液压支架出现了故障和异常状态,能及时的做出反应,进行修复和报警。数字化综采工作面技术除了利用计算机实现远程控制、数据收集、自动调节之外,同时能实现如今较为流行的可视化技术,直观、立体、具体地掌握煤矿开
采综采工作面的实施情况,避免回采损失,及时补救和修复,合理适量放置顶煤。
5结语
综采放顶煤技术已经成为我国厚煤层及特厚煤层的主要开采方法,在很多矿区得到了使用。虽然综采放顶煤对厚煤层的开采效率较高,但是仍存在煤炭的资源回采率低现象,这对于煤矿资源的开采是十分不利的。通过论述综采放顶煤的技术原理,分析了引起放顶煤煤炭损失的原因,提出了提高放頂煤工作面回采率的措施,主要从管理、采区设计、放顶煤工艺以及综采装备水平四个方面进行分析,可以为有关的技术人员提供参考。
Reference:
[1][J].能源与节能,2018(05):40-41+75.
[2][J].机械管理开发,2018,33(01):144-145+147.
 
-全文完-