放顶煤开采工艺中造成煤炭损失的各种因素.docVIP

分析了放顶煤开采工艺中造成煤炭损失的各种因素，提出了对放顶煤开采减少煤量损失的主要途径。关键词：放顶煤；开采；煤量损失缓倾斜特厚煤层因其特殊煤层赋存条件所限，工作面回采率难以控制，两端煤难以放落，回采率低，损失了大量宝贵的煤炭资源。放顶煤开采工艺可以减少生产布局，降低生产工程量，提高单产，降低巷道掘进率，降低生产成本，提高采煤工效。它是一项具有发展前途的实用采煤技术。如何提高放顶煤开采回采率，其意义十分重大。现结合生产实际情况，对提高放顶煤开采回采率的主要途径做以下探讨。1 影响放顶煤开采回采率的主要因素1.1 设计煤量损失（1）采区区间煤柱煤量损失。厚煤层开采由于防止煤层自燃发火，同时为充分 发挥放顶煤设备的优势，降低事故率，留设区间煤柱是不可避免的。（2）采区区段煤柱煤量损失。为防止邻区段自燃发火，减少工作面漏风量，合理使用工作面设备，提高设备可靠性，采区区段间一般留设区段煤柱。（3）断层煤柱煤量损失。厚煤层开采，尤其是兀型钢梁放顶煤一般布置在地质构造复杂、走向短、可放性好的块段。为确保巷道的支护强度和采场的安全程度，留设断层煤柱是必需的，也是必要的。1.2 放煤工艺煤量损失（1）初采和末采煤量损失。为防止顶板垮落对采煤工作面造成的威胁，我国一般切眼至工作面走向5—10m范围内不放煤。为确保工作面收尾支架稳定，工作面安全，收尾时一般距停采线5-10m不放煤。（2）放煤步距不合理造成煤量损失。放煤步距太大，上部的矸石首先到达放煤 口，在采空区侧将留有较大的三角煤，放不出来；若放煤步距太小，后方矸石易 混入放煤口，影响煤质，并容易误认为煤已放尽，停止放煤，造成上部顶煤丢失。（3）放煤方式不合理造成煤量损失。放煤方式主要包括放煤顺序和一次顶煤 的放出量。放煤方式不合理，将造成脊背煤煤量损失。（4）端头放煤煤量损失。端头放煤工艺较复杂，易造成工作面两端维护困难，为维护工作面两端出口处的顶煤稳定性，普遍采用工作面两端头3-5m不放顶煤。2 煤量损失原因分析（1）工作面布置不合理煤量损失：追求高产高效，只布置大走向大采长综放面，忽视了在不利于上综放面的不规则块段布置悬（滑）移支架或型钢放顶煤采煤面造成的煤量损失。（2）工作面初末采煤量损失：地质条件、开采技术条件所限，初末采在一定距离内不放顶煤，不可避免造成的煤量损失。（3）工作面放煤损失：放煤口角度和架后落煤形成的自然安息角一致时，煤矸 交界线以下落煤全部损失。（4）采区煤柱损失：分区布置，采区间必须留设隔煤柱造成的煤量损失。（5）采区煤层厚度损失：地质原因引起煤层形态的变化，由于要求工作面两顺槽巷平行且保持等长，便于支架推进，致使外侧的资源难以回收。（6）工作面三角煤损失：包括底板侧三角煤和顶板侧三角煤，底板侧三角煤为工作面主要煤量损失。3 减少煤量损失途径3.1改变放煤工艺（1）严格控制推进速度。通过控制采煤机截割节奏和支架推进速度，保证架后顶煤有充分跨落、破碎时间，从而增加了可放煤量。（2）采用有效放煤方式。积极推广选用多轮隔架顺序放煤法。从底板向顶板多轮隔架放煤，遇到大块煤时，小幅度上下摆动尾梁，使煤块破碎后放出，顶煤不能一次放完，不能长时间在一架放煤，不能卸压放煤。（3）工作面初末采放煤。通过注胶等手段加固煤体顶板、增加顶板支护密度、增强顶板完整性、稳固性等手段，尽可能减少初采和末采不放顶煤的距离。（4）端头放煤。工作面使用端头支架和改造过渡支架后，使其具备放煤功能，尽可能做到端头全部放煤。（5）低位放煤。在缓倾斜特厚煤层中宜采用低位放煤，放煤位置过高，落煤损失加大，掌握好放煤口位置的高低决定煤量损失的大小。（6）合理放煤步距。按照放煤椭球体理论，最合理的放煤步距应是顶煤放落椭球体短轴半径和放煤高度相匹配，上部掉落煤矸与采区赃煤同时到达放煤口。3.2优化布置参数（1）高档普采放顶煤回收不规则块段煤量。复杂地质条件致使煤田范围内存在有不规则的边角块段而不宜布置综放面时，要采用悬（滑）移支架或兀型钢放顶 煤技术开采。（2）合理的采放比。采放比过小或过大，都不利于顶煤的回收，落煤损失增大。（3）合理的工作面走向长度。工作面在走向上布置较长，往往以缩短工作面长度、造成工作面易于发火，导致煤炭大量损失为代价。应在煤层赋存条件允许的前提下，综合考虑各种因素，确定合理的走向长度。（4）加大工作面采长。煤厚一定，加大工作面采长可以减少三角煤损失和煤厚 损失。两顺槽巷在保持平行等长的前提下，尽量外展靠近煤层顶板、底板。（5）无煤柱开采。在煤层赋存条件好、走向变化不大的情况下，简化巷道布置，取消采区间的隔离煤柱，从而减少了煤量损失。4 加强放顶煤工艺管理根据对综放工作面煤炭损失的统计和分析，放顶煤工艺造成的煤炭损失占采 区