如何提高煤炭回采效率之我见 2013-11-06 王建军
忻州神达能源集团有限公司 王建军
煤矿企业综采工作面上煤炭回采率是评估和衡量煤矿企业煤炭综合开采技术水平和管理水平高低的重要技术指标。那么，怎样提高煤矿综采工作面上的煤炭开采回采率，使矿山中有限的煤炭资源得到充分合理、规范经济的开发利用呢？笔者认为，应着重做好以下几个方面的工作。
一、要分析煤矿综采工作面上煤炭主要损失量
1.初采和末采煤炭损失。为了防止煤矿老顶突然出现冒落等不利现象对矿井综采工作面带来威胁，很多煤矿矿井在实际施工过程中采取综采工作面在直接顶初次垮落前不放顶煤或尽量少放顶煤等采煤工艺，这样，在综采工作面从开采安全角度出发造成的损失就称为煤炭初采损失。当煤炭矿井综采工作面快要到规定停采线时，为保证矿井巷道内部支架回撤时的矿井顶板结构的完整性、稳定性，在距离停采线一定距离就停止煤炭的放煤操作，这样，从矿井综采工作面末端的开采矿井结构稳定性和安全性角度出发造成的损失就称为煤炭末采损失。
2.综采工作面两端头煤炭损失。为保证煤矿矿井综采工作面两端头的结构完整性、稳定性，有效提高矿井开采作业的安全可靠性，在综采工作面两端头的过渡支架和端头支架处采取不放顶煤的开采工艺，这样造成的损失就称为综采工作面两端头煤炭损失。
3.放煤工艺中煤炭损失。放煤工艺煤炭损失是指在狂踩回采过程中，由于放顶煤工艺自身限制因素、矿井结构完整性、安全性等引起的放煤工艺顶煤损失。放煤工艺中煤炭损失构成成分主要包括脊背煤损失、矸石混入量过多等引起原有煤炭含量成分被破坏而失去其应有的采出意义、大块煤矸石直接卡住工艺中正常放煤口等造成的煤炭损失。影响放煤工艺中煤炭损失量的主要因素包括煤层硬度、采放比、顶煤层结构发育程度、综采工作面的仰府角度以及在放煤过程中选用机械设备、架型、放煤工艺等因素。
二、要探讨影响矿山地下开采回采率的主要因素
1.煤层赋存自身条件。国家为了提高煤炭资源的可持续经济开发水平，明确规定了薄煤层的回采率应达到97%以上；中煤层应达到95%以上;厚煤层应达到93%以上。因此，在实际矿井综采工作面的煤炭开采过程中必须选用与煤层厚度相适应的采煤方法、工艺、以及机械设备。从大量实践煤炭开采经验可知，当煤炭煤层厚度越大时，要提高煤炭综采工作面的回收效率，其难度较大，煤炭资源的综合回采率也相对较低，因此，在进行煤炭采取前，应该结合煤层勘探相关数据信息，选取合理的综采技术、机械设备、以及放煤工艺，从而确保煤矿矿井综采工作面具有较高的回收效率，提高煤炭资源的综合回采利用效率。
2.开采综合技能水平。在煤矿地下矿井煤炭资源自身赋存条件相同的情况下，煤炭开采技术、放煤工艺水平等的高低直接影响着煤炭资源回采率的高低。因此，在矿井综采工作面煤炭资源开采过程中，合理选用高效经济的开采技术和放煤工艺，可以有效提高煤矿矿井综采工作面的煤炭资源回采效率。
3.矿山开采生产规模。大型煤矿地下矿井范围大、结构较稳定，不仅减少了井田综采工作面上的边界支撑安全稳定的煤柱数量，同时还大大减少了煤炭开采工业场地和井筒煤柱的数量。煤炭矿区永久性煤柱量所占比例相对较少，其在煤炭开采过程中的损失量也相对较少。同时大型煤炭矿井综采工作面机械化程度较高，其综采工作面采区的尺寸也相对较大，这样极大减少了综采工作面上煤柱以及采区隔离煤柱等各种安全稳定保护煤柱的数量，综采工作面上采煤工艺中的煤炭损失量相对减少，其回采率也相对较高。对于小型煤矿矿井而言，由于其开采围较小，每个井田间均需留设相应的隔离安全支撑煤柱，永久煤柱量大大增加，其综采工作面上得回采率通常较低。
三、要研究提高煤矿综采工作面回采率的技术
1.优化综采区布置设计，减少工作面上煤炭损失。通过优化综采去合理的煤炭开采布置设计，可以加大工作面的走向长度，从而减小矿井综采工作面的初末采损失。对于一些边界不太规范造成采煤工作面难以布置等问题，可以结合矿井中井田的实际布置情况，通过交换井田间储量等技术措施，使矿井中井田布置更加规范合理，有效提高矿井中工作面走向长度，降低综采工作面上的初末采煤炭损失量，有利于提高矿井综采工作面上的煤炭资源综合回采效率。
2.合理选用放顶煤工艺，减少放煤工艺中的煤炭损失。煤炭资源开采前，应针对煤矿矿井的实际情况通过综放试验选取合理的放顶煤工艺。从大量实践工作经验可知，放顶煤工艺通常包括单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮顺序放煤、以及多轮间隔放煤等多种放煤工艺，在实验阶段可以通过不同放煤方式所取得的回采率的综合比较，合理选用适合的放顶煤工艺，从而有效减少放煤工艺中的煤炭资源损失量，保证综采工作面上具有较高顶煤回收率。
3.加强资源回收管理，减少不必要的煤炭损失。煤矿企业要结合矿井实际情况，淘汰落后开采方法和工艺。通过优化煤矿综采工作面上设计布置和放顶煤技术工艺，并加强综采工作面上煤炭资源的回收管理，可有效提高矿井综放工作面上煤炭资源采出效率，减少综采工作面上煤炭资源浪费，提高回采效率。
一、要分析煤矿综采工作面上煤炭主要损失量
1.初采和末采煤炭损失。为了防止煤矿老顶突然出现冒落等不利现象对矿井综采工作面带来威胁，很多煤矿矿井在实际施工过程中采取综采工作面在直接顶初次垮落前不放顶煤或尽量少放顶煤等采煤工艺，这样，在综采工作面从开采安全角度出发造成的损失就称为煤炭初采损失。当煤炭矿井综采工作面快要到规定停采线时，为保证矿井巷道内部支架回撤时的矿井顶板结构的完整性、稳定性，在距离停采线一定距离就停止煤炭的放煤操作，这样，从矿井综采工作面末端的开采矿井结构稳定性和安全性角度出发造成的损失就称为煤炭末采损失。
2.综采工作面两端头煤炭损失。为保证煤矿矿井综采工作面两端头的结构完整性、稳定性，有效提高矿井开采作业的安全可靠性，在综采工作面两端头的过渡支架和端头支架处采取不放顶煤的开采工艺，这样造成的损失就称为综采工作面两端头煤炭损失。
3.放煤工艺中煤炭损失。放煤工艺煤炭损失是指在狂踩回采过程中，由于放顶煤工艺自身限制因素、矿井结构完整性、安全性等引起的放煤工艺顶煤损失。放煤工艺中煤炭损失构成成分主要包括脊背煤损失、矸石混入量过多等引起原有煤炭含量成分被破坏而失去其应有的采出意义、大块煤矸石直接卡住工艺中正常放煤口等造成的煤炭损失。影响放煤工艺中煤炭损失量的主要因素包括煤层硬度、采放比、顶煤层结构发育程度、综采工作面的仰府角度以及在放煤过程中选用机械设备、架型、放煤工艺等因素。
二、要探讨影响矿山地下开采回采率的主要因素
1.煤层赋存自身条件。国家为了提高煤炭资源的可持续经济开发水平，明确规定了薄煤层的回采率应达到97%以上；中煤层应达到95%以上;厚煤层应达到93%以上。因此，在实际矿井综采工作面的煤炭开采过程中必须选用与煤层厚度相适应的采煤方法、工艺、以及机械设备。从大量实践煤炭开采经验可知，当煤炭煤层厚度越大时，要提高煤炭综采工作面的回收效率，其难度较大，煤炭资源的综合回采率也相对较低，因此，在进行煤炭采取前，应该结合煤层勘探相关数据信息，选取合理的综采技术、机械设备、以及放煤工艺，从而确保煤矿矿井综采工作面具有较高的回收效率，提高煤炭资源的综合回采利用效率。
2.开采综合技能水平。在煤矿地下矿井煤炭资源自身赋存条件相同的情况下，煤炭开采技术、放煤工艺水平等的高低直接影响着煤炭资源回采率的高低。因此，在矿井综采工作面煤炭资源开采过程中，合理选用高效经济的开采技术和放煤工艺，可以有效提高煤矿矿井综采工作面的煤炭资源回采效率。
3.矿山开采生产规模。大型煤矿地下矿井范围大、结构较稳定，不仅减少了井田综采工作面上的边界支撑安全稳定的煤柱数量，同时还大大减少了煤炭开采工业场地和井筒煤柱的数量。煤炭矿区永久性煤柱量所占比例相对较少，其在煤炭开采过程中的损失量也相对较少。同时大型煤炭矿井综采工作面机械化程度较高，其综采工作面采区的尺寸也相对较大，这样极大减少了综采工作面上煤柱以及采区隔离煤柱等各种安全稳定保护煤柱的数量，综采工作面上采煤工艺中的煤炭损失量相对减少，其回采率也相对较高。对于小型煤矿矿井而言，由于其开采围较小，每个井田间均需留设相应的隔离安全支撑煤柱，永久煤柱量大大增加，其综采工作面上得回采率通常较低。
三、要研究提高煤矿综采工作面回采率的技术
1.优化综采区布置设计，减少工作面上煤炭损失。通过优化综采去合理的煤炭开采布置设计，可以加大工作面的走向长度，从而减小矿井综采工作面的初末采损失。对于一些边界不太规范造成采煤工作面难以布置等问题，可以结合矿井中井田的实际布置情况，通过交换井田间储量等技术措施，使矿井中井田布置更加规范合理，有效提高矿井中工作面走向长度，降低综采工作面上的初末采煤炭损失量，有利于提高矿井综采工作面上的煤炭资源综合回采效率。
2.合理选用放顶煤工艺，减少放煤工艺中的煤炭损失。煤炭资源开采前，应针对煤矿矿井的实际情况通过综放试验选取合理的放顶煤工艺。从大量实践工作经验可知，放顶煤工艺通常包括单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮顺序放煤、以及多轮间隔放煤等多种放煤工艺，在实验阶段可以通过不同放煤方式所取得的回采率的综合比较，合理选用适合的放顶煤工艺，从而有效减少放煤工艺中的煤炭资源损失量，保证综采工作面上具有较高顶煤回收率。
3.加强资源回收管理，减少不必要的煤炭损失。煤矿企业要结合矿井实际情况，淘汰落后开采方法和工艺。通过优化煤矿综采工作面上设计布置和放顶煤技术工艺，并加强综采工作面上煤炭资源的回收管理，可有效提高矿井综放工作面上煤炭资源采出效率，减少综采工作面上煤炭资源浪费，提高回采效率。
