提高综采放顶煤工作面回采率的相关探究

赵源武

(陕西陕煤蒲白矿业有限公司 白水煤矿，陕西 白水715604)

0 引言

自上个世纪八十年代起，综采放顶煤技术引入到我国，经过30 多年的风雨历程，在中国获得极大的发展。其具有诸多方面的优势，例如高效、高产、低成本、掘进率低等，已经发展成国内厚煤层开采的主要技术手段。兖州、潞安等矿区在实践中都引入该项技术，均取得非常大的效益。与此同时，在许多矿井综放工作面的回采率还相对偏低，甚至低于75%，使得煤炭资源蒙受或多或少的损失，指标不稳定与回采率偏低。

1 综采放顶煤技术的主要工艺分析

1.1 采煤机割煤

主要是通过双向割煤方式进行。实践中通过双滚筒采煤机顺着采煤工作面底板全长进行切割，两侧主要是通过斜切进刀方式采煤，截深大体上处于0.6～0.8 m 范围内，采高处于2.1～2.7 m 范围内。落煤主要通过滚筒螺旋叶片、挡煤板与铲煤板进行，然后装到输送机并将其运出。

1.2 移架

为了使端面顶煤保持在稳定状态，当采煤机经过之后，应当尽快进行移架，在滚筒之后大约2～3 架追机移架，同时尽快支护顶板。

1.3 将前部输送机推移

完成移架后，在滚筒之后13 m 左右，自一端逐渐将前部输送机推进。在这个过程中，弯曲段长度一定要在15 m 以上，推移步距0.6 m，尽可能一次性成功，同时于输送机运行过程中进行。推移后，应当保证输送机成直线排列。

1.4 放顶煤

通常通过“二采一放”或“一采一放”的方式进行。推进后，通过专业的放煤人员滞后移架自第一个支架起，依次放顶煤。利用收尾梁将其落到后部输送机中。完成后，接着将尾梁收起来，将插板伸出。放煤人员主要按照后部输送机煤量来掌握速度，同时放煤点＜2，避免将后部输送机压死。

1.5 清煤

前部输送机推过后，应当进行清理工作，主要是打扫干净支架底座前方、架间等部位的浮煤。要是后部输送机的前部具有很多煤，对放煤产生干扰，应当使用铁锹等工具把它们推到里面运出去。

1.6 拉后部输送机

主要通过拉后溜千斤顶及其相关装备实现这一步骤。

2 煤炭损失

2.1 工艺损失

也称作放煤损失，属于无法完全避免的，其损失量和放煤步距、方式、煤层性质、厚度等诸多因素存在关系。一般来说，这个损失在总体损失中的比例处于1/3～1/2 之间。利用强化管理、优化技术等手段，能够在一定程度上降低损失率。

1)多轮均匀放煤。放煤支架根据一定的次序放煤，每轮放出顶煤量1/3～1/2;首轮结束以后，接着进行第二轮，直至放完为止。通常情况下，采放比在1 ∶3以下时，可以通过双轮进行;当其在1 ∶3以上时，适合通过三轮进行。该方法的长处为:煤岩分界面均匀下降、回采率高、混合矸石不多等;不足之处为:操作人员应当具有较高水平，相对缓慢。

2)单轮间隔顺序放煤。隔架放煤，也就是先根据奇数先后次序进行，然后按照偶数进行，将偶数号架间的脊背煤发出，见矸连续放出，接着停止。该方法回采率高、速度快、含矸少，实践中很普及，对采放比相对较小的工作面非常适合。

3)单轮顺序放煤。首先将1 号支架放出，见矸连续放出，接着将插板伸出、结束，然后进行2 号，按照顺序放完每一放煤口的煤。该方法便于操作，速度相对较快。不足之处是丢煤太多或含矸多。

2.2 前后端头损失

因进出两巷端头通过单体柱或端头支架没有放煤功能，同时端头过渡架放煤使得两端头支护工作变得非常困难，造成前后端头分别存在几个过渡支架只割煤不放煤，从而造成一定的损失。这一部分损失是由煤层厚度与工作面长度所决定，也就是煤层愈厚、工作面愈短、损失率愈发严重。

2.3 初采损失

初采时支架都错开切眼后需放煤。然而因煤具有一定的可放性，放出顶煤后产生许多跨落空间，导致瓦斯积聚而产生不利影响。再加上顶板岩石非常坚硬，无法将直接顶随采随落，使得很大的岩石悬在采空区上部，在跨落过程中将会把支架砸坏。所以初采过程中一定要在采空区留下一定的顶煤，这样就形成了这一部分损失。

2.4 末采损失

为充分保证停止开采的时候能够安全收回相关设备，通常情况下，距离停采线12 m 左右停止放顶煤，这样同样会形成一定的损失。

3 提高回采率的方法

3.1 降低初采损失

初采过程中切实管理好顶煤，支架与开切眼错开以后接着进行放煤。要是顶煤与顶板没有垮落，在这种情况下，通过顶煤打眼放炮强制放顶就能够在很大程度上降低初采损失，通常情况下，能够降低一半左右。

3.2 降低端头与末采损失

逐渐对端头支架进行优化，最大限度地放下两端头的顶煤，从而降低其损失;在充分确保安全回收设备的基础上，尽可能地降低停采线的距离。

3.3 降低放煤工艺损失

这一部分的损失是最大的一部分，选用科学的方法对降低该部分损失至关重要。具体可按照煤厚进行选择。较薄(厚)时，通过单(多)轮放煤方式进行。间隔放煤比顺序放煤具有相对较好的效果。单轮放煤非常容易进行;多轮放煤流程非常繁琐，对操作者具有非常高的要求。所以，尽可能通过单轮间隔放煤法进行，其具有损失少、回收率高、含矸少等诸多的优点，并且易于控制。

3.4 科学确定支架型号

液压支架主要包括高、中、低位三种类型。第一种类型，结构简单、容易维护、非常稳定，能够较好的隔离老塘，然而其丢煤多、采出率不高，对煤层冒放性比较严格;第二种类型，位置相对偏高、煤尘较大、采出率不高、丢煤多，不能放下架间的脊背三角煤，效果相对较差;第三种类型，存在连续放煤口，不存在脊背煤损失，效果不错，然而需要严格控制矸石。所以，应当按照赋存量与顶底板岩性科学地选定所用的种类。

3.5 科学确定放煤步距

按照放煤支架与溜槽型号来确定。放煤步距太大，放煤口上部跨落的顶煤留到采空区，使得脊背煤损失增加、回采率减小;要是过小，那么混矸相对较多。确定架型之后，放煤步距尽可能和放煤口的水平投影长度相同，则能够取得最好的效果。

4 结语

综上所述，为提高综采放顶煤技术的回采率，应当降低初采损失、降低端头与末采损失、降低放煤工艺损失，科学确定支架型号和放煤步距。