綜采工作面提高放頂煤回采率的分析研究論文

1、綜采工作面提高放頂煤回采率的分析研究論綜采工作面提高放頂煤回采率的研究分析摘要：我國緩傾斜厚煤層使用放頂煤技術開采的工作面，其回采率低是普遍存在的問 題,通過對綜放面煤量損失構成的原因進行分析，探討并提出提高綜放面回采率的幾種措 施C關鍵詞：綜放 回采率 初采 采放工藝1概述煤炭是一種不可再生資源,是國家的寶貴財富。合理開采和利用煤炭資源是我國煤炭 工業(yè)的一項重要技術政策。我國緩傾斜厚煤層分布廣泛，儲量豐富,所以,提高其回采率，減 少煤炭損失意義非常重大。目前開采這些煤層的方法主要有分層開采,一次采全高和放頂 煤開采三種方法。我國引進綜采放頂煤工藝技術20多年以來，取得了較大的經(jīng)濟效益。然而統(tǒng)

2、計資料 表明，仍有一些礦井綜放工作面的回采率較低，有的不到75斯造成了一定數(shù)量的煤炭資 源損失?；夭陕势秃椭笜瞬环€(wěn)定仍是目前綜放開采工藝中需要解決的問題。但是以其高 產、高效、掘進率低、成本低、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，已逐步成為我國厚煤層的主導采煤方 法，山西大同、陽泉、潞安、汾西、軒閔、晉城等局采用此方法都取得顯著的經(jīng)濟效益。 1999年山西共有綜放隊23個，其中12個超百萬噸?；夭僧a量達2072萬t,平均工作面18. 54個，平均單產93145 t/個月，工作面效率42. 48 t/工。工作面平均回采率80. 35乳低 于國家規(guī)定4. 65個百分點。合理開采,充分利用煤炭資源,提高采出率是我國

3、煤炭工業(yè)一項重要技術政策。綜合機 械化放頂煤工藝因其對厚煤層開采具有安全、高效、低消耗，高產出的特點，已成為我國厚 煤層開采的主要采煤方法之一。2放頂煤工作面回采率的計算采區(qū)和工作面回采率，是綜采放頂煤的一項重要技術經(jīng)濟指標，也是評價綜合機械化 放頂煤開采成功與否的重要尺度。在綜采放頂煤工作面，其實際的開采高度一般難以通過 實測確定。由于計算參數(shù)難以準確測量，采出煤量的準確性也就是很差。因此，在無法測 出實際采高和采出煤量時，采用改正后的統(tǒng)計產量來代替計算產量是比較切合實際的計算 方法。2. 1綜采放頂煤工作面回采率的計算1、工作面可采儲量（Qs, t）：Qs?abM?公式（2-1）式中： a

4、工作面走向實測長度（不包括切眼），m：b一一工作面實測長度（不包括上、下巷道寬度），m： M一一工作面實測平均厚度， m： Y煤的容重，t/m3o2、工作面采出煤量的計算：放頂煤綜采工作面的實際采出煤量，在不能測算實際采出煤量時，可以采用統(tǒng)計產量 代替，但需要進行水分、灰分和砰石量改正。實際采出煤量（Ql, t）：Q1?Q2100?y2?y3?y4?l?y6?l?100?yl?y5?y3?式（2-2）公式中：Q2一一統(tǒng)計產量，t；yl一一煤樣水分，%;y2一原煤全水分，%：y3一原煤灰分，%：y4一 一煤樣灰分，%：y5砰石灰分，%：y6原煤含砰率，%。3、工作面煤量總損失量（Q3, t）：Q

5、3?Qs?Ql公式（2-3）4、工作面回采率的計算：工作面回采率（Sf）：Sf?Ql?100%Qs公式（2-4）工作面煤炭損失率（Sf、）：式(2-5)2.2放頂煤綜采采區(qū)煤炭回采率計算1、采區(qū)回采率(Sp» %)：Sp?Qr?100%Qs'公式(2-6)式中： Q1'一一改正后的采區(qū)產量，t：Qs'采區(qū)可采儲量，t。2、采區(qū)煤炭損失率(Sp', %)：S ?l?Spp(2-7)3、采區(qū)采出煤量(QT)：采區(qū)采出煤量(QT)為采區(qū)內各工作面實測產量與采區(qū)巷道掘進煤量的總和，其計算 方法如下：QT?Qli?Q2ii?2i?lrm 公 式公式(2-8)式中

6、：LQ2i一一巷道掘進出煤量，t：EQli一一采區(qū)工作面改正煤量總和，to4、巷道掘進煤量可用下式計算:Q2i?AiLi?式(2-9)式中：Ai 煤巷斷面積，m2：Li各煤巷長度，mo放頂煤綜采采區(qū)的煤炭損失主要有：工作面內各類煤炭損失，如工作面初采、末采損 失量，工作面端頭、端尾損失量，支架放煤口脊背損失量以及其他各種工藝過程中的煤炭 損失量等。還有工作面以外的各類煤柱損失，其他不可預見的損失。在實際統(tǒng)計煤量時， 往往出現(xiàn)統(tǒng)計產量與計算產量間有嚴重差別，即采出煤量出現(xiàn)漲噸現(xiàn)象，漲噸量抵消回采 中的各類損失，造成工作面回采率偏高。因此，對統(tǒng)計產量一般應除以L1倍的漲噸系數(shù)。公3綜采放頂煤的煤炭

7、損失分析任何開采方法,無論先進程度如何都不可能將井下煤炭資源百分之百地采出來，總要有 一部分遺留在井下,造成一定量的損失。國家規(guī)定:厚及特厚煤層的采區(qū)回采率應275K 采區(qū)內的煤炭損失可分為二部分:護巷煤柱損失和工作面內的回采失。3. 1護巷煤柱損失留設區(qū)段煤柱是巷道維護的一種手段，在影響回采巷道穩(wěn)定的諸因素中，煤柱寬度的影 響十分突出，煤柱寬度太大，固然對區(qū)段平巷維護有利，但資源浪費卻十分嚴重,煤柱尺寸太 小，區(qū)段平巷難以維護,生產很不安全,對此,各礦應結合具體條件確定。3.2綜放工作面內的回采損失綜采放頂煤是一種特殊的采煤工藝，其回采工作面內的煤碳損失與傳統(tǒng)的分層開采相 比，除了相同的部分

8、外，還有以下幾項不同的部分。3. 2.1初采損失量綜放工作面的頂煤冒落是依靠礦山壓力和支架的反復支撐作用來實現(xiàn)的。煤層的可放 性是由頂煤的破碎度來衡量的,頂煤的初次垮落要等到頂板巖石垮落以后才開始進行,是被 動等待礦山壓力的作用，這樣會造成從開切眼到頂板初次垮落的這段距離的頂煤的丟失。 為了使直接頂及時冒落，白開切眼開始就應放出頂煤，但是為防止直接冒落對采場支架造成 沖擊危害,應控制頂煤的放出量。其方法是在掘進開切眼時,沿開切眼全長鋪設頂網(wǎng)，寬約67m,防止開切眼頂煤冒落,沖擊支架。這一部分煤由于金屬網(wǎng)的阻擋，仍不能從天窗放出 而丟棄在采空區(qū)。密度設計和現(xiàn)場施工。在頂煤初次垮落以前，高度為hl

9、的頂煤全部丟失。當頂煤初次垮落步距為si時，其 損失量按下式計算：Nl?sl*l*hl*?公式(3-1)式中：N1一一頂煤初次垮落前的損失量，t：si一一頂煤初次垮落步距，m：L一一工作面長度，m：hl一一頂煤厚度，m；Y一一煤體的容重，t/m3o在頂煤全部垮落而直接頂尚未垮落的情況下，當支架移動一個放煤步距s后，高為hl 的頂煤，垮落后其橫截面積可以表示為hl*s。由于直接頂尚未垮落，頂煤垮落后按安息角 呈自然堆積，此時冒落的頂煤尚未形成放落漏斗，只能放出堆積體積線以上的落煤，其下 部分全部丟失。其損失量按下式計算：N2?l*?*?s2?sl?*sin?*?b?b2?2hls?公式(3-2)

10、式中：N2一一頂煤初次垮落后至直接頂垮落前的頂煤損失量，t：L工作面長度，m：V煤體的容重，t/m3；si頂煤初次垮落步距，m；s2一一直接頂初次垮落步距，m：b支架掩護梁長度，m；hl頂煤厚度，m：a 一散煤自然安息角：則工作面的初采損失為：Nc?Nl?N2圖1頂煤初采損失計算圖為了給支架安裝創(chuàng)造條件，防止開切眼頂煤冒落，掘進時就鋪設頂網(wǎng)，其長度等于開 切眼的長度，寬度6-7m.這一部分煤由于金屬網(wǎng)的阻擋，不能從天窗放出而丟棄。其損失 量占采區(qū)總損失，最大為4. 66%,最小為2. 48%,平均為4%；占采區(qū)回采率的1%左右。3. 2.2末采損失量終采損失即工作面收尾時的頂煤損失。綜放工作面的收尾方法有二種,一種是在距停 采線一定距離內（一般1025m）,頂煤不再放出，以便保證設備回撤區(qū)內的頂板及頂煤穩(wěn)定； 另一種是爬頂板回收，即使工作面以8°10°的坡度由煤層底板爬到頂板