專題-提高綜放工作面頂煤回采率的途徑

專題論文提高綜放工作面頂煤回采率的途徑摘 要 ：綜放工作面回采率低主要是由初采、末采、工藝損失以及人為因素等原因造成。針對這一問題進(jìn)行了系統(tǒng)兮析，從不同方面做了詳細(xì)論述。關(guān)鍵詞：綜放工作面、回采率、實(shí)踐石嘴山煤礦為高瓦斯礦井，21工作面主采工作面，3層煤為主采煤層，煤層平均厚度6m，平均傾角13，采用走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法開采。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，放頂煤工作面回采率的大小主要是受頂煤回收率的影響。綜放工作面的頂煤損失由初采損失、末采損失和工藝損失以及人為因素組成，因此，提高頂煤回收率的措施均是圍繞減少這幾方面的損失進(jìn)行的。1 提高頂煤回收率的措施1.1 減少煤炭初采損失 綜放工作面頂煤的破碎是依靠礦山壓力和支架的反復(fù)支撐作用來實(shí)現(xiàn)的。從初采到頂煤初次跨落是造成煤炭損失，為了減少這部分煤炭損失，21綜放工作面采取減小頂煤和直接頂初次跨落步距。與以前工作面的生產(chǎn)相比，初采損失減少了21。首先在工作面調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常、推進(jìn)2436m后，通過工作面液壓支架頂梁爆破天窗，用煤電鉆爆破松動(dòng)頂煤，強(qiáng)制放頂。第一循環(huán)在廣1、3、5支架打眼；第二循環(huán)在2、4、6支架間打眼，這樣依次交替進(jìn)行，同時(shí)開始適量放頂煤直到頂板完全跨落。這樣即防止了一次性大面積、大高度跨落造成采場沖擊危害，又大大減少了煤炭的初采損夫。爆破參數(shù)及裝藥量見表1。 爆破參數(shù) 表1孔深/m傾角/裝藥量/kg排距/m封孔泥長度/m87560.61.2其次是放慢工作面推進(jìn)速度，同時(shí)反復(fù)升降液壓支架，利用支架的反復(fù)支撐，使頂煤煤體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生周期性的變化，形成交變應(yīng)力作用，促使頂煤和頂板及早破碎跨落。1.2 端頭放煤綜放工作面兩端不能放煤，這不但造成大量煤炭資源損失，而且也給綜放工作面防滅火帶來困難針對這一問題，經(jīng)過研究后在工作面下出口采用ZT108001728可放煤端頭支架和ZG56001828可放煤過渡支架，上口布置2組ZF50001728放頂煤液壓支架，實(shí)現(xiàn)了傾斜特厚煤層綜放工作面端頭放煤，經(jīng)測算工作面回采率提高了2.74.1。1.3 減少放煤損失選擇合理的放煤步距：放煤步距過大，頂板方向的砰石先于采空區(qū)后的煤炭涌出；放煤步距過小，則采空區(qū)方向的稈石先于部分頂煤到達(dá)放煤口，這樣都將造成脊背損失，降低回采率。放頂煤應(yīng)與采煤機(jī)割煤、移架平行作業(yè)。開采實(shí)踐證明，兩采一放的放煤步距有利于提高回采率，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。選擇合理的放煤工序：采用多輪放煤，均勻放頂，保證了煤巖的均勻下沉；嚴(yán)格按照間隔順序放煤，工作面設(shè)兩個(gè)放煤口，均勻由下向上順序放煤，堅(jiān)持多輪、順序、問隔、均勻放煤，大塊破碎、見矸關(guān)門的原則，大大減少了原煤的含砰率，提高了回采率。2 爆破松動(dòng)頂煤2.1 深孔預(yù)裂爆破采用打深孔炮眼爆破松動(dòng)頂煤、三角煤技術(shù)，有效地提高了頂煤及三角煤的回收率，緩解了由于丟棄三角煤造成采空區(qū)浮煤自燃發(fā)火問題。超前預(yù)爆破采用雙側(cè)布置方式，鉆孔每組5個(gè)，眼間距1.0m。在回風(fēng)順槽內(nèi)側(cè)（煤壁側(cè)）布置塊度控制孔、頂煤切線孔和端頭切線孔，在回風(fēng)順槽外側(cè)（上沿幫）布置三角煤回收孔。爆破參數(shù)及裝藥量見表2。 深孔爆破參數(shù)及裝藥量 表2孔號鉆孔深傾角孔于巷道夾角裝藥結(jié)構(gòu)爆破方式1153045正向連續(xù)裝藥一次起爆2124035正向連續(xù)裝藥一次起爆310450正向連續(xù)裝藥一次起爆412405正向連續(xù)裝藥一次起爆5123045正向連續(xù)裝藥一次起爆實(shí)施深孔預(yù)裂爆破，大大提高了工作面頂煤、回風(fēng)順槽上部頂煤及三角煤的回收，煤炭回采率提高3 取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。2.2 工作面爆破頂煤頂煤冒放性好壞是頂煤能否由工作回支架放煤口放出的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到頂煤回收率的大小。由于煤三層厚度變化不大，節(jié)理裂隙不發(fā)育，頂煤冒放性比較差因此需要對頂煤進(jìn)行弱化處理。鑒于煤三層煤體強(qiáng)度較高，煤質(zhì)較硬分層厚度平均達(dá)到3m，為改善頂煤的冒放性，提高回采率，采取在工作面支架頂梁爆破天窗打眼爆破松動(dòng)頂煤的方法，使頂煤進(jìn)一步破碎。其工藝為；根據(jù)頂煤進(jìn)入支架上方的完整性，通過支架頂梁爆破天窗用煤電鉆打眼，第一循環(huán)在1、3、5支架，第2循環(huán)在2、4、6支架，鉆孔向采空區(qū)方向呈75布置，孔深58m，每孔裝藥量3kg左右。實(shí)施了松動(dòng)爆破之后，不但提高了頂煤的可放性和回采率，而且減小了頂板來壓劇烈程度，使工作面在回采過程中周期來壓時(shí)間短，壓力小，有利于工作面的管理，也解決了采空區(qū)懸頂?shù)膯栴}，工作面來壓趨于穩(wěn)定，頂煤采出率提高了4.1%，經(jīng)濟(jì)效益明顯。結(jié)語：（1）通過合理利用孔深預(yù)裂爆破和工作面頂煤松動(dòng)爆破等途徑，提高了頂煤和三角煤的采出率，實(shí)際達(dá)到了92.8。 （2）優(yōu)化放頂煤工藝，選取了兩采一放、間隔多輪順序均勻放煤是適合煤礦高產(chǎn)高效要求的。對于提高煤炭的回采率有積極意義。 （3）采用可放頂