提高煤礦綜采工作面回采效率的技術(shù)研究

趙超

山東省濟(jì)寧市微山金源煤礦 山東濟(jì)寧 277600

工作面回采過(guò)程中經(jīng)常遇到斷層等地質(zhì)構(gòu)造，特別是中小型斷層對(duì)工作面掘進(jìn)和回采造成不利影響，通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損耗增大，煤炭資源回收率降低。大部分工作面遇到斷層時(shí)，通常會(huì)采用放炮措施強(qiáng)行通過(guò)，不利于設(shè)備管理和提高回采率，甚至容易發(fā)生片幫冒頂事故，影響工作面回采進(jìn)度。針對(duì)近正交斷層，采用旋轉(zhuǎn)調(diào)斜回采工藝，通過(guò)調(diào)整回采位置，使工作面與斷層平行，并調(diào)整綜采設(shè)備角度集中通過(guò)斷層，具有較好的應(yīng)用效果。

1 礦井工作面簡(jiǎn)介

本文旨在通過(guò)類似礦井工作情況研究來(lái)分析低位放頂煤工藝應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。選擇的礦井工作面主要是通過(guò)開采下部煤層來(lái)獲得煤炭，與石灰?guī)r的平均距離保持在20m，其上部距離地表砂巖約60m。開采過(guò)程中主要存在的問(wèn)題是煤層中存在約1．1m 的夾矸，每層頂部的巖石以砂巖為主，厚度不足0．5m，直接接觸的底部巖石也多為砂巖和碳質(zhì)泥巖，厚度約1m。但是受到巖石強(qiáng)度和礦壓等方面的影響，煤炭開采過(guò)程中需要面對(duì)頂板穩(wěn)定性問(wèn)題，因受到支架額定工作阻力等方面的影響，頂板控制難度相對(duì)較難，工作人員工作難度相對(duì)較大，需要相關(guān)人員在開采過(guò)程中加強(qiáng)重視，保證開采質(zhì)量。

2 提高煤礦綜采工作面回采效率的措施

2.1 多途徑更新生產(chǎn)設(shè)備

上述主要提到在開采的過(guò)程中存在技術(shù)和具體設(shè)備不配套的問(wèn)題，因此要提高綜放綜采混合開采技術(shù)運(yùn)用的有效性就需要在開采的過(guò)程中積極更新生產(chǎn)設(shè)備，以此來(lái)提高開采的效率和質(zhì)量。這要求煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤炭生產(chǎn)的過(guò)程中要加大對(duì)于設(shè)備的投入，積極進(jìn)行設(shè)備的更新和升級(jí)，如果部分小型企業(yè)在更新設(shè)備方面存在一定的經(jīng)濟(jì)壓力，也可以選擇和大企業(yè)進(jìn)行合作，在借鑒生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程中取長(zhǎng)補(bǔ)短實(shí)現(xiàn)合作發(fā)展。

2.2 低位放頂煤回采工藝應(yīng)用

通過(guò)對(duì)案例煤礦的水文地理?xiàng)l件和巖石條件等進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，使用低位放頂煤回采工藝可有效規(guī)避當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。工作人員通過(guò)調(diào)整窗口的高度和相關(guān)機(jī)電設(shè)備，可以使用低位放頂煤回采方式采煤，液壓支架的阻力和前部輸送機(jī)功率等都隨之做出調(diào)整，設(shè)備工作效率明顯提高。工作人員要及時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的供電電壓和機(jī)電設(shè)備參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整，保證其彼此正常配合，在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)工作，其工作面生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)效率都得到保證，對(duì)提高煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效益具有重要意義。同時(shí)在應(yīng)用過(guò)程中還可以發(fā)現(xiàn)，工作人員和研究人員等還根據(jù)不同區(qū)域的回采情況做了一定的技術(shù)調(diào)整，推動(dòng)了低位放頂煤回采工藝創(chuàng)新。低位放頂煤回采工藝在保障煤炭回采工作安全進(jìn)行的同時(shí)，還可以減少企業(yè)在設(shè)備維修和安全事故等方面的成本支出，提高煤炭回采效率，可以作為案例煤礦進(jìn)行煤炭回采的首選煤炭回采類型[1]。

2.3 工作面調(diào)高控制

（1）煤機(jī)數(shù)據(jù)讀取、記錄方式完善優(yōu)化。完善采煤機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)中煤機(jī)里程位置數(shù)據(jù)的讀取功能，并以此為數(shù)據(jù)記錄基準(zhǔn)軸，開展煤機(jī)工況數(shù)據(jù)記錄完善工作，當(dāng)讀取到煤機(jī)調(diào)高控制操作時(shí)，每隔一定時(shí)間記錄當(dāng)前煤機(jī)工況狀態(tài)，間隔時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，范圍是0．5-5s。當(dāng)煤機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)折返情況時(shí)，若滾筒高度數(shù)據(jù)發(fā)生變化，需要記錄下各里程記錄點(diǎn)的最高采高、最低臥底量。

（2）煤機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式完善優(yōu)化。將主控計(jì)算機(jī)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，同樣以煤機(jī)里程位置作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)軸，輔以數(shù)據(jù)讀取時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，煤機(jī)各數(shù)據(jù)可單獨(dú)存儲(chǔ)，也可整體儲(chǔ)存。

（3）煤機(jī)數(shù)據(jù)分析功能完善優(yōu)化。針對(duì)采煤機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，軟件中可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)導(dǎo)出，導(dǎo)出的煤機(jī)工況數(shù)據(jù)以煤機(jī)里程位置作為坐標(biāo)軸。依據(jù)讀取 存儲(chǔ)的煤機(jī)里程位置及滾筒采高、臥底高度數(shù)據(jù)，建立單次循環(huán)過(guò)程二維的煤層賦存狀態(tài)描繪曲線，以及多次循環(huán)推進(jìn)過(guò)程的煤機(jī)賦存狀態(tài)三維圖形。

2.4 加大經(jīng)濟(jì)投入，引進(jìn)先進(jìn)制度

此外，煤炭企業(yè)要注重加大資金投入，引進(jìn)先進(jìn)的制度和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中要加大對(duì)技術(shù)研發(fā)等的支持力度，激勵(lì)企業(yè)內(nèi)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破性創(chuàng)新。同時(shí)也要注重引進(jìn)先進(jìn)的管理制度，積極借鑒其他國(guó)家先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)自身的發(fā)展需求等進(jìn)行積極改進(jìn)，以此來(lái)提高綜放綜采混合開采技術(shù)的可行性[2]。

2.5 改善工作環(huán)境

中位放頂煤生產(chǎn)過(guò)程中的煤塵清洗問(wèn)題給礦區(qū)煤炭開采人員帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān)，工作人員的工作安全也不能保證。在應(yīng)用低位放頂煤工藝開展煤炭回采工作后，放煤高度下降可以幫助改善放煤產(chǎn)生的煤塵問(wèn)題，對(duì)應(yīng)地工作人員的煤塵清洗量也會(huì)隨之下降。經(jīng)過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，使用低位放頂煤回采工藝產(chǎn)生的煤塵量與中位放頂煤回采工藝比下降約35%，工作人員的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等都得到明顯改善。同時(shí)，中位放頂煤回采過(guò)程中出現(xiàn)的支架鉆底問(wèn)題在低位放頂煤回采過(guò)程中也得以有效規(guī)避，煤塵累積量隨之下降，工作人員的工作內(nèi)容也得以減少，一定程度上減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)。此外，低位放頂煤回采為后部工作人員提供了相對(duì)寬敞的工作環(huán)境，工作人員因環(huán)境產(chǎn)生的壓抑感明顯減輕，可以以更積極的心態(tài)投入工作，一定程度上提高了煤炭回采效率[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中煤炭仍然是一種重要的能源，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用，因此在煤礦開采的過(guò)程中要注重不斷提高開采的效率和質(zhì)量。據(jù)分析可得綜放綜采混合開發(fā)技術(shù)在煤礦開采中發(fā)揮著重要的地位和作用，但是其在應(yīng)用的過(guò)程中仍然存在著一定的問(wèn)題，因此在實(shí)際的開采過(guò)程中要注重積極進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。