1、浅议煤矿开采中如何提高回采率摘要:煤炭资源是国家的宝贵财富,也是企业赖以发展的基础。煤炭是一种不可再生、不可替代的重要矿产和基础能源。随着社会经济的快速发展,对煤炭的需求量将会越来越大。如何有效地回收煤炭资源,提高资源回收率,降低资源损失,减少生产投入和不必要的浪费,提高企业经济效益和社会效益,一直是国家、企业领导和职工所关心的问题和义不容辞的责任。 关键词:煤矿开采;回采率;因素;对策 中图分类号:X752 文献标识码:A 引言 煤炭资源受到多种因素的影响和制约,无法将全部的资源开采出来,有部分损失量。回采率是采出煤量与所在区域地质储量之比;回采率的高低,反应了煤炭企业储量管理和开采技术水平
2、,是一项重要的经济技术指标。随着煤炭资源的日趋减少,如何提高开采回采率成为人们关注的话题。 一、影响煤矿开采回采率的因素 1、地质因素 1.1 煤层厚度 煤层厚度是评价煤层是否具有开采和利用的重要因素,也是选择采煤方法的依据。煤层的突然增厚、分叉、变薄、尖灭等变化,直接影响煤矿开采设计和采掘布署,也会影响掘进率及回采率。 1.2 矿井地质构造 主要指褶曲、节理、断层,它们常常是岩浆侵入、矿井充水,矿井瓦斯等的控制因素,直接影响矿井的开拓与煤层的开采。主要表现为:这些构造分布区域,井田划分、井田内水平、采区、工作面的划分,井田开拓方式的选择、井下开拓掘进系统的布置,都要考虑这些构造的存在,有时要
3、做出较大的调整,避开地质构造对煤层破坏严重地区。日常生产中,特别是遇到断层时,为了确保煤矿安全生产,在断层两侧往往留设一定宽度的保安煤柱,造成一定量的煤炭损失,断层越多、损失量越大。 1.3 矿井水文 对于一些水文地质条件中等、复杂、极复杂的矿井,由于存在突水隐患,采掘工程、矿井安全受水害威胁,防治水工作难度大。为了避免水害,除了坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则外,还要采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。 1.4 其它因素 例如岩浆侵入体、岩溶陷落柱、地热危害、矿山压力、煤层顶底板岩性及完整性等,这些因素都会增加煤炭损失量、降低回采率。 2、开采技术因素 2.1 开采设计布置
4、 煤炭资源回采率的高低,与开拓、开采设计布置有很大的关系。有些设计单位为了煤炭企业初期节约投资、早日圈出首采面投入生产,将本应布置在煤层底板岩层中的开拓巷道却布置在煤层中;本来煤层埋藏较深、应该开拓立井,却用斜井开拓。这样,不仅增加了以后井巷维护工作量,而且扩大了保护这些井巷永久煤柱的留设尺寸,增加了损失量。有些近距离煤层工作面内错布置,致使下层煤工作面顺槽煤柱越往下、留设越大。对于各种保安煤柱的留设,有些煤矿没有根据煤层硬度、顶板岩性、岩层跨落移动角、支护方法、层间距等因素科学合理地计算留设,而是采用传统经验、出于安全考虑,这些煤柱往往被人为过于放大。还有一些煤矿的采区、工作面布置不合理,边
5、角煤增多,无法正规开采。2.2 采煤方法 这对提高煤炭回采率是重要的因素。由于不同地区、不同煤矿、同一煤矿不同区域的煤层赋存条件的差异,以及煤矿企业自身经济条件,开采方法呈现出多样性:有落后的巷柱式、房柱式、刀炮采煤方法;有较先进的普采、高档普采;有机械化程度高的综采、综放等。采煤方法机械化程度越高,煤炭损失量越低,回采率越高。有些煤矿企业由于采煤方法落后、选择支架不合理,擅自留设顶底煤开采,降低了煤炭回采率。 2.3 储量管理 矿井储量管理工作是掌握储量的动态,分析煤炭的损失,保证煤炭资源的合理开采和充分利用;矿井储量管理资料是煤炭企业编制生产建设计划的重要依据。有些煤炭企业管理机构不健全,
6、缺乏储量管理部门和专业人员,相应制度不完善、日常储量管理不到位,对于出现不合理的煤炭损失,不能及时有效地进行监督、制止,导致煤炭损失量增大、回采率降低。 2.4 其他因素 发生矿井灾害会造成很大财产损失,有时还会造成人员伤亡,为了救灾、安全恢复生产,不得不产生一些呆滞煤量,这些煤量有的能在一定时间内解放开采,有的可能长时间无法动用。 二、提高煤矿资源回采率的对策 1、做好煤矿地质工作 一个生产矿井的设计方案是否合理、开采程序是否正确,是以矿井地质资料的准确程度和地质构造的研究程度为前提。矿井地质工作者首先要详细研究建井阶段提交的全部地质资料,从宏观上对本井田的沉积环境、构造格局、应力场特征、煤
7、层赋存状态进行全面了解和掌握。同时,按规程规定和生产的实际需要,逐一编制各生产采区的地质说明书,力图在小范围内深入、细致地分析构造,特别是要查明原报告中各种构造(如断层、褶曲、陷落柱等)的推定依据,不要拘泥于原有的构造形式,做到既尊重事实,又敢于大胆创新。 2、开采设计要合理 2.1 设计合理的采区个数 根据开采经验,一个井田划分采区个数越少,相应的采区范围越大,采区上、下上工程量和占压煤柱量也越小,同时回采工作面的走向长度、倾斜长度也能增加,又降低了矿井万吨掘进率,为矿井高产高效提供了最基础的技术保障。 2.2 优化区段布置 区段布置是采区设计中的一项重要内容,只有合理确定区段的长度、宽度以
8、及区段间布置方式才能提高采区回采率,同时又左右着矿井的安全生产状况和经营效果。区段间布置方式分为内错、外错 2 种,内错式即 2 个区段间有重叠部分,下区段的上付巷布置在上区段内;外错式即2 个相邻区段之间留有煤柱。采用内错式布置时由于新布置工作面上付巷位于上区段采空区内,可以将上区段下付巷附近浮煤进行二次回采,因此内错式可以最大程度地提高资源回采率,但是内错式存在一些缺点,诸如:在采空区内掘进影响施工进度、不利于防火(煤层自燃)管理、上区段遗留坑木、矿工钢等材料降低影响采煤机割煤速度,影响了工作面安全生产;采用外错式避免了在采空区掘进、回采时的种种弊端,但是增加了区段间煤柱损失。 3、掘进和
9、回采中注意提高回收率 在地质条件清楚、设计方案确定的情况下,虽然施工不能大幅度提高煤炭资源的采出率,但也是一个不可忽视的重要过程,主要表现在掘进和回采两个方面。 3.1 掘进 掘进作为回采工作面的准备阶段,工作面运输巷、回风巷能否按地质设计要求施工,对将来的回采有着重要影响,也是决定回采时能否将煤炭完全采出的一个关键性问题。在施工中容易出现两种现象:一是掘进层位不准确,忽高忽低,不仅给回采带来隐患,而且造成煤炭资源损失,对将来工作面的前、后三角点的顶板管理也有很大困难;二是掘进中遇到的如小断层、顶板破碎、长距离通风、设备材料供应、接续紧张等,往往导致工作面提前掘开切眼而掘不到设计位置,造成煤炭
10、资源损失。 3.2 回采 在正常情况下,回采必须严格按层位进行,尽最大可能将煤炭完全采出,这就要求地质、设计、施工单位及管理人员要经常深入现场,了解采场的变化,遇到情况要互相协商、共同研究,确定最佳回采方案。没有特殊情况,工作面必须采到设计位置,不允许随意扩大煤柱。如遇地质及水文地质问题难以继续向前回采时,应履行正常手续报批后才能停采。 结束语 影响煤炭资源回采率的因素很多,既有客观自然存在的,也有人的认识水平、知识结构受局限或疏于管理造成的;相应采取的措施、对策应有针对性。无论采取那种办法,最终目标是提高矿井煤炭资源回采率、延长矿井服务年限。从煤炭行业发展趋势来讲,依靠科技进步,提高煤炭开采机械化水平,整合零散资源,走规模型、集团型发展之路,是提高煤炭资源回采率的有效途径。 参考文献 1梁和平,章之燕.开滦矿区综采放顶煤工艺煤炭采出率的分析J.煤炭科学技术,2008(7). 2齐俊德.采煤方法的合理选择及实践J.矿冶,2007(3).