1、1综采放顶煤煤炭回收率提高的方法与应用摘要：综采放顶煤开采技术是在厚煤层一次采全高综采技术上发展起来的采煤技术，我国经过近三十年的探索，已经处于国际领先水平，但如何提高综采放顶煤的回收率，一直是各个矿井在研究的一个课题。河南煤化新疆龟兹矿业有限公司自 2011 年推行综采放项煤技术以来， 煤炭产量得到了迅速的提高，综放工作面单产、工效等主要指标大幅度提升，本文以龟兹矿业为例，介绍了如何提高综采放顶煤煤炭回收率的方法与应用效果。 关键词：综采 放顶煤 回收率 1、矿井概况 龟兹矿业有限公司东井 A301 工作面首采综采工作面。工作面标高+1750m+1820m，地面标高约+1800m+2200m
2、，其上部地表为沟谷切割的山地地貌。该工作面布置 2 条巷道，分别为回风顺槽、运输顺槽，2 条巷方位角均为 78。A301 工作面走向长 685m，倾斜长 113m，可采走向长 630m，回采面积为 77405m2。根据掘进期间的煤层厚度探测，开采区域煤层平均厚度 6.1 m。工作面顶煤平均厚度约为 3.6 m 左右，工业储量65.7 万 t，可采储量 55.9 万 t，回采率 85%，按月产 9 万 t，可采期约为6.2 个月。根据该工作面巷道掘进揭露情况，该工作面地质构造简单，无构造出现，煤层节理、裂隙较发育，平均涌水量 24m3/h。矿井属低瓦斯矿井，煤层为类自燃煤层，自燃发火期为 46
3、个月。煤尘具有爆炸性。22、适合综放开采的煤层地质条件 所采 A3 煤层， 厚度 4.2 8.2 m， 平均厚 6.1m， 煤层倾角 2 34，平均 15，普氏硬度 f =1.5，煤厚以大于 5m 的厚度段为主， 约占总数的 65% ， 其次为 3. 5 4. 5m 的厚度段， 约占总数的 30%， 该煤层稳定性好， 结构较简单， 通常发育 12 层泥岩夹矸。煤层顶板以沙岩， 砂质泥岩为主， 厚度介于 3 4m 左右， 老顶则多为中、细砂岩， 底板以砂岩与砂质泥岩为主， 局部为粉细砂岩。实践证明， A3煤层地质条件适合综采放顶煤开采。第一， A3 煤层顶板较为坚硬不易冒落， 采用综采放顶煤开采
4、，在保证顶煤的冒落后， 能避免老顶大面积来压后直接冲击液压支架为问题。第二， 综采放顶煤工艺对煤层变化较大的煤层适应性强。A3 煤层工作面煤层厚度变化较大， 尤其当煤层较薄，而底板尚未破坏的情况下， 采一次采全高综采放顶煤沿底板开采就可以解决开采的困难。 3、综放设备配套及工艺参数的研究 3.1 综放支架的选择 综放支架的选择主要依据是煤层倾角、采高、顶煤厚度、顶煤冒放性等具体要求，考虑到对现有的综采设备及其配件的应用最后确定选用ZF4800/17/30 支撑掩护低位插板式综采放顶煤液压支架。 其配套设备为： 3.2 放煤工艺 3.2.1 采放比 3一般控制割煤高度在 2. 5-2.7 m，
5、放煤厚度 0-5.5 m 左右， 采放比 1：1.44。 3.2.1 放煤步距 放煤步距是影响工作面回采率与含矸率的重要因素， 放煤步距太大，顶板方向的矸石将先于采空区后方的煤到达放煤口， 迫使放煤口关闭，增大脊背煤损， 放煤步距太小， 采空区后方的矸石先于上部顶煤到达放煤口， 使部分上部顶煤被截止在采空区， 对 A3 较煤层来说， 根据A301 综放面工艺实验结果， 我们选择工作面中段 20m 煤层较薄的地方两刀一放，其余地段采用一刀一放的循环方式。 4、提高回采率的途径与措施 结合我矿回采经验及目前在各地应用较多的提高回采率的方案，共总结出如下方措施： 4.1 采取综合治理措施， 减少面初
6、末采损失 据统计， 综放工作面初末采损失率分别约为 2.1% 和 0.8%初采损失便要由切眼顶煤损失和直接顶未冒落前难以放落的顶煤损失两部分构成。初采损失便要由切眼顶煤损失和直接顶未冒落前难以放落的顶煤损失两部分构成。 治理措施： 4.1.1 应用切顶巷技术。即在工作面开采前切眼的外上侧沿顶板掘一条与切眼平行的辅助巷（切顶巷） ， 并在巷道的一帮（靠切眼侧）和底板上打眼放炮， 截断煤体和扩大放煤效果。 4.1.2 松动爆破技术。因初采工作面压力小， 顶煤垮落块度大， 4回收困难丢失量大， 为此采取顶煤预松动爆破法， 即在顶煤完整地段的架间打眼放炮松动，眼深等爆破参数视顶煤厚度而定， 直到老顶初
7、次垮落， 形成周期来压。 末采损失主要是指工作而收尾时， 为确保支架等设备的回撤， 一般距停采线 25m： 左右就停止放煤， 开始上网做停采收尾准备。为减少顶煤损失， 最大限度地缩小收尾距离， 我矿 A301 工作面目前已经缩短到 10m。 4.2 优化放煤工艺， 减少老塘落煤损失 为降低煤炭含矸率，提高回收率。决定 A301 回采工作面放顶煤采用多轮顺序均匀放煤的方法，第一放顶煤配备专人放煤，不准用拉架工兼职；第二放煤顺序按 1、2、3 号的支架顺序放煤，每次放出顶煤量的1/2-1/3，第一轮放完后再从头开始放第二轮。为了加快放煤速度，工作面可以采用分段的方式放顶煤。 （割煤时间，方案比较）
8、 4.3 优化综放工作面设计， 增加顶煤回收量 （无煤柱回采）主要从三个方面：一是在一定开采范围内最大限度地回收顶煤。主要通过延长工作面设备布置长度， 以减少端头不放煤长度的比例， 最大限度增大顶煤回收量，如后部输送机机头和机尾尽量靠近两帮布置。三是合理加大工作面的走向和倾向长度，相对减少工作而周边损失， 提高了综放工作面回采率。 5、结语 综采放顶煤开采技术是在中厚煤层一次采全高综采技术上发展起来的采煤技术，我国经过近三十年的探索，已经处于国际领先水平。尤其5是在国家号召对一些中小型煤矿的资源整合下，许多中小型矿井放弃以前的旧的采煤方法，采用更为先进的综采采煤方法，而大型的一次采全高的综采设备对一些就矿井井型及储量较小，多煤层的且煤层厚度变化较大的矿井来说的投入资金额较大，综采设备适应煤层变化能力不强等诸多问题。因此综放工艺在采煤工艺相对较为落后的新疆尤其是中小型煤矿较多南疆地区，将得到越来越广泛的应用。 参考文献： 1王永信.浅谈提高综采放顶煤回收率的途径J.矿业安全与环保，2000（S1）. 2煤炭工业部放顶煤开采技术中心. 综合机械化放顶煤开采论文 C. 徐州： 中国矿业大学出版社， 1995.
