厚煤层综放面低回收率分析及解决措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 厚煤层综放面低回收率分析及解决 措施 摘要：通过对潞新矿区井下回采 工作面的调查，分析煤层综放面回收率 和含矸率之间的关系，并提出相应的解 决措施，达到提高工作面采出率的目的。 中国论文网 /4/view-12705131.htm 关键词：顶煤回收率 含矸率 煤 层 潞新矿区 4#煤层平均厚度为 12m 左右，采用综采放顶煤采法。综放面顶 煤韧性高、整体偏硬，冒落块度大，破 断角一般大于 90；直接顶则冒放性好， 冒落块度小，破断角一般小于 90；所 以当打开放煤口，不可避免地会造成部 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 分矸石先于煤块到达放煤口，造成含矸 率增加。并且由于采用大插板支架，相 对而言对混矸层扰动激烈，次数增多， 则必然引起煤矸混合而少放煤、多含矸， 甚至经常出现为了多放煤而造成含矸率 高的情况。该种条件下放顶煤的不利因 素占了两个，既要放煤，又要防止混矸， 需要根据所能承受的最大混矸率尽可能 的把更多的顶煤回收回来。因此，需要 对此种条件下的煤层回收率与含矸率进 行分析，寻求解决方案。 1 煤层综放面回收率和含矸率之 间的关系 在采煤过程中，煤的采出率与含 矸率相互关联，在提高采出率的同时， 含矸率往往会同时增加，两者之间的变 化是非线性的。初始推进工作面时无混 矸，随着放煤的进行，采出率急剧增加， 并且出现混矸，含矸率逐渐增加。当煤 放到一定程度后，采出率增加变缓，而 含矸率增加迅速。通过对这一规律进行 分析，当采出率与含矸率确定时，必须 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 对商品煤的社会效益和经济效益进行综 合考虑，进而对最佳的采出率与含矸率 进行选择和确定。目前，多数煤矿通过 见矸关门的方式控制矸石，有时在放煤 口由于出现架前、架间漏煤，导致混矸 严重，增加了放煤难度。对于小放采比 煤层，通过对支架结构进行调整，改善 放煤工艺，进而获得合理的采出率和含 矸率。 顶煤高度、脊背煤损失和放煤管 理水平影响顶煤放出率。如果顶煤较薄， 并且放出率较小，在这种情况下，工作 面总采出率接近普通综采采出率，采出 率随着顶煤放出率和权重的增加逐渐降 低。当顶煤厚度超过一定值时，煤损 （脊背煤损失和放煤管理水平）趋于定 值，顶煤的放出率仅受顶煤厚度的影响， 工作面总采出率随着顶煤放出率和权重 的进一步增加逐渐加大。当顶煤厚度足 够大时，工作面总采出率趋与顶煤的放 出率相当。采出率、含矸率与顶煤厚度 之间的关系如图 1 所示： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 综放含矸率与采放高度比之间也 存在很大的关系。从理论上讲，煤岩分 界面不存在厚度，实际上是煤岩构成的 混合层。如果顶煤较薄，则不易控制， 混矸层更容易扰动，进而出现混矸。因 此，合理的采放高度比必须同时考虑有 助于提高采出率和降低含矸率。 2 提高顶煤回收率的措施 2.1 升高采煤机割煤高度 升高支架的高度，使得采煤机的 割煤高度增加，靠采煤机的强力破煤效 果割掉一部分坚硬顶煤，降低顶煤的厚 度，会在一定程度上提高支架顶梁破煤 效果，拟设计工作面将割煤高度由 3.0m 提高至 3.5m 便是一个举措。 2.2 利用支架的反复支撑和矿压 提高破煤效果 顶煤从工作面煤壁到垮落面的松 裂破碎阶段处于塑性极限平衡和块体结 构铰接平衡状态。由于失去了原来底煤 的支撑，进入工作面控顶区后，顶煤靠 近采空区，受支架反复支撑力的影响， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 导致其应力状态发生变化，造成垂直位 移速度和水平位移迅速增大，对于顶煤 来说，其裂隙、层理等出现扩展和连通。 在支架反复支撑的影响下，沿已开裂的 裂缝，顶煤开始出现松动破裂，受下位 顶煤的垂直位移速度大于上位顶煤的影 响，使得顶煤内发生离层，支架顶梁上 的部分下位顶煤松动破碎程度大于上位 顶煤。但在工作面端面空顶区的顶煤一 般仍然处于挤压铰接状态，这使工作面 端面顶板保持稳定而不发生冒顶现象。 2.3 加强放煤工艺的管理，提高 放煤工的素质 放煤工的素质和技术是放煤工艺 的决定因素，放煤工对放煤工艺的掌握、 理解程度和操作水平直接影响到顶煤采 出率。因此加强放煤工的技术培训，提 高放煤工的素质，增强放煤工的责任心， 建立合理规范的放煤工艺及其管理办法 是提高放顶煤采出率的一个重要措施。 3 主要结论 潞新公司顶煤硬度大，冒