提高煤炭資源回采率的研究

劉占斌

（華電蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司不連溝煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010303）

提高煤炭資源回采率的研究

劉占斌

（華電蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司不連溝煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010303）

經(jīng)對大柳塔煤礦回采方法及效率的研究，總結(jié)了提高回采率的一些經(jīng)驗和做法；通過優(yōu)先合理布置綜采面，在不宜布置綜采面的邊角區(qū)域合理布置旺采；再通過旺采工藝改革，積極提高旺采回采率，實現(xiàn)了煤炭資源的合理開發(fā)和利用。

回采率；綜采面；旺采工藝

大柳塔煤礦自1996年投產(chǎn)以來，產(chǎn)量大幅增長，據(jù)2008年6月統(tǒng)計，大柳塔井累計動用儲量13197萬t，采出煤量為10161.17萬t，實際采區(qū)回采率達到77%，活雞兔井累計動用儲量9222萬t，采出煤量為7128.6萬t，實際采區(qū)回采率達到77.3%，均達到了國家厚煤層采區(qū)回采率不低于75%的規(guī)定。礦井在組織好高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)時，能從煤層賦存條件出發(fā)，優(yōu)先合理布置綜采面，充分發(fā)揮厚煤層大采高綜采設(shè)備的優(yōu)越性；在不宜布置綜采面的邊角區(qū)域合理布置旺采；再通過旺采工藝改革，積極提高旺采回采率，實現(xiàn)了煤炭資源的合理開發(fā)和利用。現(xiàn)將經(jīng)驗和做法總結(jié)出來，以供同行探究。

1 改變傳統(tǒng)礦井布置方式，簡化系統(tǒng)，突出資源回收率

大柳塔煤礦兩井始建于20世紀80年代末，初期設(shè)計最大生產(chǎn)能力360～600萬t/a，經(jīng)過后期擴能設(shè)計，礦井設(shè)計能力擴大到1 000萬t/a，井田開拓布置、開采順序、采煤方法均著眼于資源利用的最優(yōu)化方式。通過多年實踐，開創(chuàng)了全新的礦井布局理念，形成了“礦井無盤區(qū)布置”的設(shè)計思路。采用無盤區(qū)布置，一組大巷開發(fā)全部井田，取消盤區(qū)上下山，在大巷兩側(cè)直接布置工作面，極大地減少了盤區(qū)巷道煤柱及盤區(qū)間保護煤柱等損失，也減少了盤區(qū)開拓工程量，提高了回采率約5個百分點。

2 優(yōu)化盤區(qū)設(shè)計，提高資源回收率

基于神東礦區(qū)多年實踐，在主運輸、輔助運輸、通風(fēng)系統(tǒng)、回撤及安裝工藝、支護工藝、回采工藝等多方面的總結(jié)，不斷優(yōu)化盤區(qū)，提高采區(qū)回采率。主要表現(xiàn)如下：（1）布置盤區(qū)時，提出多種布置方案，通過詳細的計算和比較，取回采率高，技術(shù)、經(jīng)濟合理的方案。（2）盤區(qū)布置盡量減小盤區(qū)巷道，減小煤柱損失?；罹?-2上煤層應(yīng)布置3條巷道，但該盤區(qū)為1-2上煤層大巷與1-2煤層大巷平行布置；通過研究，增加煤倉滿足主運系統(tǒng)的完善，取消了1-2上煤層盤區(qū)皮帶巷，增大了1-2上煤層的開采面積。（3）布置工作面時，盡量利用盤區(qū)巷道作為工作面的順槽，在盤區(qū)回采完后，直接作為上個盤區(qū)最后一個工作面的順槽，進一步減小盤區(qū)巷道煤柱損失?；罹?1209工作面直接利用三盤區(qū)北翼回風(fēng)巷作為回風(fēng)順槽；活井三盤區(qū)21307工作面直接利用三盤區(qū)南翼1-2煤總回風(fēng)巷作為回風(fēng)順槽，大大減小了盤區(qū)保護煤柱的損失。（4）按照《神東煤炭公司資源回收管理制度》要求，對于走向長度在600 m以上的區(qū)域優(yōu)先布置綜采面。盤區(qū)內(nèi)盡量加大綜采面積，減小旺采面積；將綜采面布置參數(shù)減小到推進長度為370m，工作面長度縮短到80 m。（5）同煤層和同一個工作面內(nèi)，根據(jù)煤層厚度變化，安裝不同采高設(shè)備，確保煤炭合理開采?；罹P區(qū)北翼和三盤區(qū)21上304-21上306，由于外段受沖刷帶影響大，將工作面分為兩段，分別安裝采高4.3 m和3.5 m的支架和采煤機回采，將其煤量全部采出。（6）盤區(qū)內(nèi)布置完綜采之后，全部采用連續(xù)采煤機旺格維里回采工藝回收邊角塊段。工作面盡量與斷層平行布置，增大工作面的推進長度，減小斷層附近的旺采煤量。邊角塊段盡量布置旺采面，盡量減小煤量損失。（7）近距離煤層布置方式，從內(nèi)錯或外錯式布置變更為平錯式布置，減小了工作面之間煤柱損失，增加工作面長度20～30 m。（8）對邊角塊段，采用旺格維里采煤時，減小煤房距構(gòu)造的距離，需要通過巷探，確保構(gòu)造沒有頂板、透水、瓦斯突出等有害因素的存在時，再將煤延伸到斷層、火燒邊界等區(qū)域，以增大旺采面積。

3 通過科研院校的配合，大膽實踐，提高綜采構(gòu)造區(qū)域的質(zhì)量，提高資源回收率

（1）通過研究和實踐，結(jié)合神東礦區(qū)的礦壓規(guī)律和設(shè)備配備，強過斷層。工作面過斷層的最大落差達到6.2m。目前，大柳塔礦多個工作面強過斷層，大大提高礦井資源回收率。（2）通過研究和實踐，在河流下開采，大井12404、12405綜采工作面順利通過母河溝，多采出煤量830.8萬t。（3）工作面在薄基巖下和防沙煤柱線以外回采，提高資源回收率。大井三盤區(qū)南部區(qū)均為薄基巖和防沙煤柱線以外，通過實踐，成功布置了綜采工作面，多回采煤約200萬t。（4）在斷層群內(nèi)布置旺采工作面，提高資源回收率。對于落差小于4.5m的斷層，連續(xù)采煤機掘進主巷之后，在斷層群內(nèi)布置支巷。在大井12309工作面切眼后旺采，即為實踐成功之例。（5）對于地面建筑物多的邊角塊段，通過經(jīng)濟分析比較，采用旺格維里采煤工藝回采，增大留設(shè)煤柱，減小地表塌陷幅度。

4 綜采能力和裝備水平的提高，提高了資源回收率

（1）根據(jù)盤區(qū)煤層厚度不同，配置設(shè)備時要充分考慮煤層厚度與設(shè)備采高的匹配。煤層厚度在5～5.5 m的綜采工作面，配備采高可達5.3m的液壓支架和采煤機,從而使工作面回采率達到90%以上。一次采全高工作面的回采率將達到95%以上。（2）在綜采工作面寬度已達240m的基礎(chǔ)上（基于公司在不同煤層條件下的研究）又試驗了面寬300、360、400m工作面。溜槽鏈環(huán)直徑達到48mm，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，達到了360 m，減少了工作面之間的煤柱損失，相對200m工作面，采區(qū)回收率提高了1～2個百分點。（3）煤層巷道掘進設(shè)計時，要充分結(jié)合煤層厚度因素，對于5～5.5m厚煤層，巷道掘進高度由原來的3.5m增加到3.8～4.0m，減少了順槽頂煤的丟失，減少了工作面回采中與順槽間過渡段的煤量損失。（4）根據(jù)煤層厚度，確定旺采工作面連續(xù)采煤機的型號，對于煤層厚度大于4.5 m的煤層，采用大采高煤機，盡可能提高采高，減少頂?shù)酌旱膿p失。

5 旺格維里工作面實現(xiàn)全部垮落法管理頂板和面積回收率達80%以上

旺格維利采煤法自1999年在大柳塔井首次使用以來，旺采面一直存在頂板管理難度大、煤炭回收率較低的問題。為了提高旺采面煤炭回采率和做好采空區(qū)頂板管理工作，積極進行研究，并在大柳塔井12607東側(cè)旺采區(qū)第二、三區(qū)段回采中，試驗旺采支巷單翼無煤柱回采，并且取得實效。

通過以上旺采方案的實施，大井12607東側(cè)普通旺采區(qū)，不僅在2002年12月創(chuàng)神東礦區(qū)同類型旺采面的最高產(chǎn)量127962t，而且也創(chuàng)神東礦區(qū)旺采面面積回收率的最高指標88.6%，同時由于采空區(qū)頂板的完全垮落也為防滅火工作提供了很有利條件，也避免了采空區(qū)頂板長期懸空造成的大面積垮落隱患。這為神東礦區(qū)旺采面的頂板管理、資源回收、采空區(qū)防滅火等工作提供了一條新思路。

6 加強管理，嚴格考核，實現(xiàn)煤炭資源精細生產(chǎn)

（1）嚴格遵守公司制定的一系列礦產(chǎn)資源管理制度和回采率檢查考核辦法，明確要求編制生產(chǎn)接續(xù)計劃的同時編制資源回采率計劃。制定了定期考核資源回采率實施辦法，保障了資源回收率工作的貫徹執(zhí)行，將采區(qū)和工作面的回采率作為一項主要技術(shù)經(jīng)濟指標，對礦井進行考核，嚴格獎罰制度。并將回采率指標納入各隊的考核體系，力求在機制上激勵各隊提高資源回收率。（2）機構(gòu)明確，責(zé)任落實到位。由礦長、總工程師為領(lǐng)導(dǎo)，生產(chǎn)技術(shù)組、地測站、調(diào)度室、質(zhì)量組具體負責(zé)，切實加強回采率管理，并及時總結(jié)工作面的回采率。（3）生產(chǎn)過程中，礦和隊內(nèi)設(shè)專人每天對各綜采隊、連采隊的采高進行驗收檢查，確定推進度和出煤量并進行獎罰，實現(xiàn)工作面回采率的有效監(jiān)督。（4）每個工作面回采完畢，礦內(nèi)組織進行采后總結(jié)，統(tǒng)計該工作面采出量、回采率等技術(shù)指標，嚴格獎罰兌現(xiàn)。（5）工作面回采率按月進行考核，月度考核由生產(chǎn)辦技術(shù)組、地測站、調(diào)度室、質(zhì)量組負責(zé)。每月對回采工作面進行檢查，并統(tǒng)計采高等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計算當(dāng)月動用量、采出量、回采率等指標，作為考核依據(jù)。按月進行嚴格的獎罰兌現(xiàn)。（6）隊里建立自檢制度。配備專門的儲量管理人員，每日對采動范圍儲量及采出量進行統(tǒng)計，公司儲量管理人員每三天進行一次盤查。

7 結(jié)束語

綜采面回采率的影響因素有很多，本文結(jié)合大柳塔井的實際情況，總結(jié)出了提高綜采面回采率的做法。例如旺采工藝的改革、盤區(qū)的優(yōu)化設(shè)計、綜采面能力及設(shè)備的提高，對大柳塔井的開采起到了積極作用。

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[2] 劉東軍.合理選擇采煤方法提高對邊角煤的資源回收率[J].中小企業(yè)管理與科技，2007，（04）.

[3] 石志文.對提高綜放工作面回采率的探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009，（08）.

[4] 廉國華,李晶輝,薛秀軍.提高綜采放頂煤工作面采出率措施淺析[J].裝備制造，2009，（04）

Abstract:The paper studies the mining methods and efficiency of Daliuta mine and concludes some experiences of increasing the recovery rate.Fist,fully-mechanized mining faces are arranged rationally in advance,and then in some corner areas,Wanggeweili mining technology is adopted.Finally,the Wanggeweili mining is reformed to increase the recovery rate to realize the rational development and utilization of coal resources.

Keywords:recovery ratio;fully-mechanized mining face;Wanggeweili mining technology

編輯：徐樹文

Research on Increasing Recovery Ratio of Coal Resource

LIU Zhan-bin

（Buliangou Mine,Huatai Buliangou Coal Co.,Ordos the Inner Mongolia 010303,China）

TD823.9

A

1672-5050（2010）07-0049-02

2010-04-18

劉占斌（1976—），男，陜西神木人，本科，工程師，從事煤炭采掘技術(shù)。