提高综采网下放煤回收率的方法


综采放顶煤开采是厚煤层采煤方法的新发展,它所具有的三高(高产、高效、高块率)、三低(低掘进率、低成本、低材耗)、一少(设备投资少)、三简(巷道布置、运输、通风简单)、二好(经济效益好、安全好)等特点,是其它传统采煤方法所无法比拟的。整层放顶煤开采在我国经过10多年的研究与实践取得了丰硕成果,工作面单产连续创全国最好成绩。可以说,我国的综采放顶煤技术已经处于世界的领先水平。但是,我国仍有不少矿区存在很多已经预采了顶分层、剩余的煤层厚度仍适合放顶煤开采的情况,这部分煤层能否采用综采放顶煤技术,如何获得较高的回收率是当前许多采矿工作者研究探讨的课题。
1 影响回收率的原因
与整层放煤相比,由于矿山压力的自然破煤能力相对减弱,在网下放煤过程中,支架后方必然存在大量的大块煤,随着顶煤向放煤口的移动,网上矸石同时也带动金属网向放煤口移动,放煤口处的通道相对变窄,小块煤容易放出,而大块煤由于它们之间以及它们与矸石之间相互挤压在一起,难以放出,这样大量的顶煤丢失在老塘,大大地降低了顶煤回收率。可以说,不采取合理的放煤工艺,不对顶板采取必要的辅助破煤措施,网下放煤的顶煤回收率是相当低的。
2 提高回收率的方法
选择合理的放煤工艺是提高网下放煤回收率的主要方法。同时,还应该采取必要的辅助破煤措施。
2.1 放煤工艺
综采放顶煤的放煤工艺参数包括放煤步距、放煤次数和放煤顺序等。这些参数在整层放顶煤技术中已有成熟的理论和数据可以借鉴,但对网下放煤还需进一步分析和实践。开采技术条件是选择合理放煤工艺的主要依据,各矿的开采技术条件不同,合理的放煤工艺也不完全相同,在进行网下放煤前,首先要进行实验,根据结果确定合适的放煤工艺。
根据放顶煤开采的基础理论和放煤工艺,我们在兖州矿区鲍店煤矿一采区1303工作面先后进行了“三刀一放双轮顺序放煤”、“两刀一放单轮顺序放煤”和“两刀一放双轮顺序放煤”三种工艺的试验与研究。
本工作面为倾斜长壁开采,面长153m,工作面推进长度1210m。其中靠开切眼侧517m内顶分层已采,使用双菱形金属网作为下分层综放的假顶,剩余厚度5.1~7.9m,平均6.1m,硬度f=3.1~3.9。
2.2 辅助措施
如前所述,由于网下放顶煤开采所依靠的矿山压力自然破煤能力减弱,支架掩护梁上方为“倒台阶”冒落形态,顶煤难以放出,回收率降低。因此,必须采取如下辅助措施。
2.2.1 软化煤体
在两顺槽采动影响区(离工作面20m以内)实施静压注水或注软化剂,软化煤体,缩小顶煤垮落块度,提高了回收率。
2.2.2 放震动炮
工作面回采期间,利用每天的检修班时间,在工作面倾斜方向,每2架的架间(除端头各5架),沿走向方向从支架到梁中间的架间开始,打两个深为1.8m的炮眼,装药量为150~200g/眼,放炮松动架上顶煤。实践证明,利用此方法可提高回收率5%以上。
鲍店煤矿通过采取以上措施,降低了顶煤块度,提高了回收率。
从鲍店煤矿综采网下放煤的的实践,可以看出,通过合理选择放煤工艺,采取有效的辅助措施,综采网下放煤技术可以获得较好的技术、经济效益,是一种具有良好推广应用前景的采煤技术。但是,综采网下放煤还有许多技术问题需要进一步探索和研究。

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