提高综采放顶煤工作面回采率的措施研究

关键词：压裂工作面

综合机械化放顶煤开采是在厚煤层的下部布置一个采高3m左右的工作面，随着工作面的推进，在前方支承压力的作用下，使工作面上部的煤体压裂破碎，并在支架尾部切顶线附近冒落放出的一种采煤方法。与其他采煤方法的不同在于，除有一个包括破、装、运、支、控全部工序的普通长壁采煤工作面外，同时在支架的后部还有一套破、放、运等的顶煤回收系统，即前后两个采出煤炭的系统所组成了一个完整的采、运煤系统。要想对其开采工艺的实际效能进行提升，就需要对这些工艺进行优化设计，寻找造成煤炭损失的直接原因，对放顶煤开采过程中回采率提升的措施进行深入研究，并广泛应用于实际生产中，大幅提升煤炭回采率，进一步为企业提升经济效益。

1. 综采放顶煤工艺

(1)采煤机割煤

工作面煤体在截割时大多数情况使用双向割煤技术。以工作面底板为依托，使用双滚筒采煤机进行切割落煤。采用斜切进刀技术从工作面两端开始割煤，并将进刀距离控制在合理的范围，利用其工艺和各实施部件进行协调、配合，妥善处理采煤机截割产生的落煤，并将其装入刮板输送机之中，这样就完成了工作面煤壁煤体的脱离。

(2)移架

在采煤机割煤后，要对工作面顶板进行及时有效的支护，需要向前移动支架，正常割煤时需滞后采煤机滚筒3-5架进行移架一个步距，若遇顶板破碎时则需要进行超前移架或带压擦顶移架，以确保及时有效支护顶板。

(3)推移前部输送机

移架完成后，要距采煤后滚筒一定的距离开始推移前部输送机，其距离根据刮板输送机允许弯曲度而定，一般从一端向另外一端依次序进行推移，输送机弯曲段及推移步距要控制在规定范围内，推移过程要一步到位，推移顺利完成过后，前部输送机要呈直线排列的形状。

(4)放顶煤

在放顶煤作业时，一般采用采放平行作业、一采一放双轮顺序分段放煤方式。工作面推进之后，有专职放煤工从工作面支架一端到另一端依次完成放顶煤工作。使用支架尾梁将顶煤放落在后部输送机之中，放煤完成后，做好尾梁插板收放工作。

(5)拉后部输送机

在放煤完成后，滞后放煤点一定距离，利用支架底座侧面装设的拉后溜千斤顶配合联结装置依次序完成拉后部输送机工作。

(6)清煤

正常生产工序完成以后，需要及时清理底板、支架间、电缆槽等部位的浮煤。若是后部输送机前面有很多堆积物，会对实际放煤视线造成一定影响，对此情况，可以利用相关工具对堆煤进行处置，用后部输送机进行有效输送。

2. 综采放顶煤工作面煤炭损失

(1)工艺损失

放顶煤作业时，煤炭损失主要是指工艺损失，放煤实际损失受到放煤方法、方式、步距、煤层厚度、支架类型等各类因素的影响。大多情况来说，煤炭的实际损失之中，工艺损失占据煤炭损失的三分之一，只有对生产技术进行不断完善，有序控制生产管理流程，才能降低工艺损失。

(1)多轮顺序均匀放煤

根据支架顺序对进行放煤是多轮顺序均匀进行放煤的主要方式，这种方式放煤口位置较低，采面分2-3段，每段按顺序放煤，根据顶煤厚度不同，2-3轮放完。其优点是顶煤下放均匀;与矸石混合机会小;能够提高回采率、降低含矸量;这种方式顶煤运动缓慢，利于采场顶板控制。缺点是需多次开闭放煤口，增加了工作量和放煤时间。

(2)单轮间隔顺序均匀放煤

单轮间隔顺序均匀放煤是靠单轮进行间隔顺序均匀放煤进行实施的，即先将单数支架顶煤放完以后，再放双数支架顶煤，如果出现矸石连续放入的情况，则需要及时将支架尾梁插板伸出，停止放煤作业。这种方式放煤速度较快、时间短、易于掌握。但一次放尽见矸，矸石过早处于低位，邻架放煤时，矸石易混入，含矸量增大。

(3)单轮顺序放煤

单轮顺序放煤工艺是从工作面支架一端开始放煤，如果看见有矸连续不断放出，需及时伸出支架插板，停止放煤，再开始放相邻下一架支架顶煤，以此顺序直至放完工作面所有支架顶煤。这种工艺的优点是便于操作，放煤迅速，缺陷则是流煤量大，不易及时封堵易压死运输机;含矸率比较高;丢煤量大。

(2)工作面上下端头煤量损失

两巷端头大多数时候使用单体柱或不拥有放煤功能的端头支架来支护顶板，增强两端头的实际支护强度是靠端头架及过渡架进行的，在实际作业时，两端头有较多的过渡架，如果不放煤而只是单纯进行割煤，会对煤炭造成相应损失。随着工作面长度、顶煤厚度发生变化，会影响煤炭的实际损失率，这也是影响端头损失的主要因素。

(3)初采损失

采煤工作面在开切眼时是使用锚杆(索)网支护顶板的，初采前，要及时做好切眼的支护工作，采煤工作面在初采时，由于切眼顶板支护或者顶板岩石比较硬，顶煤则不会轻易随着采煤工作面的推进而垮落，在初次放顶煤实际垮落时，对支架可能产生影响。对此，初采作业的时候，需要预留部分煤顶，因此这就是形成初采损失的原因。

(4)末采损失

工作面停采的时候，为了保证安全回收设备，在距停采线10-15米的位置停止放顶煤作业，这样就导致了末采煤炭损失。

3. 提高综采放顶煤开采回采率的措施

(1)加强管理，减少初、末采损失

对初采以及末采中的煤炭损失，需要对施工过程加强管理，优化升级施工装置和操作步骤进而有效控制损失，对回采率进行提升。进行初采时，顶板管理工作很重要，选择合适的放煤时机，当支架错开切眼以后进行操作，若是顶煤、板十分坚硬不易垮落，要想减少初采损失，就需要强制性的进行放顶。末采施工时，保证工作面设备安全准确回收的前提之下，在最短位置的距停采线里停止放煤顶。

(2)科学选择放煤工艺，减少工艺损失

综采放顶煤开采中占据很大比例的是工艺损失，要想减少工艺损失就需要对回采率进行有效提升。在实际工艺施工时，关键是选取合适的放煤工艺，科学、真实、准确的选择便于提升回采效率。选取放煤方式时，首先根据煤层实际厚度选取施工方式，使用多轮煤放还是单轮煤放方式是根据煤层的实际厚度来选取的;其次安排放煤顺序，相比放煤效果来说，效果更好的是间隔放煤。条件充足的情况下，最佳的放煤方式是单轮间隔进行放煤，有序提升回收率的同时，矸在煤炭中含量较少，易于进行操作。

(3)选择使用最佳支架型号

支架的类型会影响损失率，因此需要选取合适的支架型号。对高度位置不同的放煤口采取不同的放置支架类型。主要支架类型分为三种。这三种是低位、高位、中位放煤液压支架。因为低位放煤液压支架具有较好的放煤效果，实际顶煤损失程度低，放出率与其他两种相比更大，但就是需要对矸石进行妥善控制。作为中位的放煤液压支架来说缺点大于优点，其粉尘多，实际采出率低，放煤效果不理想;高位支架则系统简单，易于操作，稳定性较强，容易进行隔离，存在缺陷是采出率低下，对开采煤层的冒放性要求比较高。总而言之，对于放煤方式的选取上，应该结合具体开采煤层的实际工作面状况来进行选取科学有效的支架方式，以便进行顺利施工。

(4)优化放煤步距选择

首先，选取合适的放煤支架、溜槽型号以便顺利进行步距的仔细选取。要想提升顶煤放出率，就需要降低矸石混入煤流之中。通常来讲，如果放煤的实际步距很大，则放煤口的上方顶煤会相对容易垮落并汇入采空范围区域，进而对顶煤造成损失，回采损失量也不断增加。若实际步距小则会出现很多的混矸问题。按照上述情况来说，选取合理的步距是十分关键的，因此我们需要按照选取放煤支架的具体型号和放煤口的实际水平投影长度保持一致，才能确保步距选取合理有效。

(5)提高放煤工技术素质

顶煤回采率会因放煤工职业技能水平的高低而产生影响。对于此情况，需要对放煤工认真进行专业知识和实践操作技能培训。此外对放顶煤工作要进行强化落实，制定符合要求的物质、精神奖惩措施来鼓励放煤人员生产劳动的积极性，进而培养放煤工热爱岗位，积极劳动的工作责任心。

4. 结论

当今，因为综合机械化放顶煤的开采法具有很多优点已经被广泛应用于中厚煤层和厚煤层开采。但是要想对回采效率进行进一步提高，就需要对采煤工艺进行深入调查研究，寻找在实际采煤过程中造成煤炭损失的原因，并制定出符合实际开采需要的措施，最终投入到作业过程中进行检验。只有确保综采放顶煤开采顺利施工，提高煤炭回采率，取得高额产能，才能给企业带来相应的经济效益。

摘要：主导我国中、厚煤层开采的采煤方法是综合机械化放顶煤开采。这种采煤方法在生产效率提升的同时，还能极大提升企业经济效益。但在实际使用该开采方法的时候，仍存在很多缺陷问题，主要表现在放顶煤作业时实际回采率并不高，容易导致资源浪费现象。因此，我们需要对综采放顶煤工艺进行进一步研究。

关键词：综采放顶煤,工作面,回采率,措施