【专题部分】提高综放工作面采出率的途径.doc

提高采出率的途径 摘 要 综合机械化放顶煤开采技术作为一种特殊的采煤技术， 其在回采工作面存在着一定的丢煤现象， 造成了煤炭资源的损失。综合机械化放顶煤开采技术是厚煤层开采的有效方法之一， 20多年来在我国得到了迅速发展， 取得显著的经济效益和技术效果。但是,目前还有很多人对这项采煤技术缺乏认识， 特别是有关综放工作面采出率的问题。因此 ， 在煤炭开采过程中必须深入研究工作面施工工艺,进行合理设计、确定放煤参数、优化设备选型配套和加强管理，以提高综放工作面的采出率。 关键词 采出率；工作面设计；放煤工艺；厚煤层； 综放开采 引言 我们针对目前大采高综采放顶煤技术应用情况及工作面采出率计算中普遍忽略的问题，从煤炭损失及回收率两方面与普通综采放顶煤技术进行分析对比，并对两种放顶煤技术的采出率进行理论计算，得出了同等条件下大采高综采放顶煤采出率比普通放顶煤回收率提高2的结论。结合实践提出了从工作面设计、采场管理、放煤工艺到采区设计、工作面“ 三机配套”的一些见解，可望提高采出率。在目前的装备和技术水平下，进一步降低初采和末采损失、上下端头损失的可能性较小，但是降低落煤损失的潜力较大。本篇阐述了放顶煤液压支架架型、放煤步距、采放比、放煤工艺等对降低落煤损失的影响。据 2003年统计，我国综放工作面采出率平均达到81一83。根据煤炭行业政策，厚煤层 回采工作面的采出率必须达到93以上，因此提高综放工作面采出率是急需解决的一个重要课题。综采放顶煤开采的工作面顶煤损失一般由4部分组成：初采损失、末采损失、上下端头损失和落煤损失。据开滦范各庄、兖州兴隆庄矿统计，工作面初采损失为0.2一097，末采损失 03一104，上下端头损失1.6一4.43，落煤损失8.84一12.9。随着放顶煤工艺的发展，各类煤炭损失正在逐步减少，初采和末采损失率与工作面走向长度有密切关系，工作面走向长度增至2000 m 后，其损失率可占0.5左右。解决端头支架和改进过渡支架后具有了放煤功能，可将上下端头损失降低到 1.6 一2。在目前的装备和技术水平下,进一步降低初采和末采损失、上下端头损失的可能性较小，但是降低落煤损失的潜力较大。落煤损失与液压支架架型、放煤步距、采放比、放煤工艺及顶煤的冒放性等有密切关系。【1】现有的各类煤炭损失：1、工作面初采期间顶煤损失初采期间顶煤损失占工作面损失总量的0.2 0.71，造成这部分煤炭损失的主要因素有以下3点： ( 1 )开采之初，最先冒落的顶煤有一部分会充填在支架后部从底板到放煤窗口边缘。 ( 2 )对煤体比较坚硬、矿压显现不明显、初次来压步距大的工作面，顶煤不易冒落，初采期间煤炭损失随之加大。 ( 3 )由于管理方面的因素，工作面出口切巷后未能及时放顶煤。 2 3 末采期间的顶煤损失为便于综放设备的顺利拆除，在接近停采线时，提前 1 5 m上网，当网遮住放煤 口立即停止放煤，此项 操作 占工作 面损失 总量 的 0 8 5 1 27 。 2、停采线与采区巷道留设较大的煤柱损失这部份煤量损失占工作面煤量损失的0 1 8 1 1 5 。3、放煤工艺损失。由于对放煤步距、放煤顺序的把握及放煤人员素质等造成的损失。该项损失在全部放煤损失中份量为首，占工作面总损失的7 0 以上。 4、其他损失 工作面正常推进过程中，由于地质构造及管理方面造成的损失。 2全面提高综放工作面的采出率概述综合机械化放顶煤开采工艺是 2 O多年来在我国迅速发展起来的一种开采厚煤层的安全、 高产高效新技术。施工的主要工艺是在开采过程中沿厚煤层的底板布置一个采煤工作面， 由液压支架进行支护， 工作面煤壁由采煤机等进行开采，采落的煤装入前部刮板输送机，而上部煤体则在矿山压力等作用下在工作面支架后方冒落并通过支架放煤口放人到工作面后部刮板输送机上。我国先后在辽源矿务局、乌鲁木齐矿务局、平庄矿务局、平顶山矿务局、阳泉矿务局、潞安矿务局、晋城矿务局、郑州矿务局、兖州矿务局等应用放顶煤开采。目前大多数采用综放开采的矿井都取得了良好的技术经济效果。 理论、实验的研究与发展方向提高工作面的采出率就要将顶煤在进入放煤窗口之前 充分破碎，形成可以通过放煤窗口的煤块，并顺利放出。因此，必须对顶煤的应力、变形、破碎、冒落和放出等进行实验和理论的研究。在国外， 对放顶煤开采技术理论与实验的研究，具有代表性的是法国的JP 皮凯对布朗基煤田达尔西矿放顶煤工作面矿压的研究。主要观测研究了顶底板移近量、顶煤移动规律、煤壁煤体膨胀等。研究结果认为，工作面顶底板移近量很大，顶煤移动开始点距煤壁为 6 m，在煤壁后方顶煤的水平位移是垂直位移的23。我国对顶煤运动的规律开始主要是借鉴国内外金属放矿的研究，提出了椭球体放矿理论。后来，张顶立教授进一步发展了放矿椭球体的观点，从理论上更深化了放矿椭球体的一系列观点。西安科技大学的索永录教授根据综放工作面顶煤的宏观受力状况变化特点和连续损伤破坏演化历程，按照系统分解原则，将原岩应力区之后顶煤的受力状态划分四个阶段的连续损伤破坏演化过程： 弹性应力状态、塑性极限平衡应力状态、塑性极限平衡和块体结构铰接平衡状态、顶煤呈散体堆积状态 J。其他一些采矿界的学者也对顶煤的运动、破断和冒落过程进行了实验和理论的研究，并且取得了一定的成绩。近些年来数值模拟软件迅速发展，给综合机械化放顶煤开采技术对顶煤运动、破碎等规律的研究提供了更广阔的拓展空间。特别是美国 ITASCA咨询集团公司开发的FLAC 、UDEC 、PFC数值软件， 特别适用于采矿行业对地下结构的模拟。结合相似材料模拟和数值模拟，探讨顶煤的破坏、 运动规律，遵循规律确定合理的放煤、破煤工艺参数并指导工程实践，将顶煤尽可能多的放出，是研究提高综放工作面采出率的一个发展方向。综采放顶煤工艺是在综合机械化采煤工艺的基础上，历经高位放顶煤、 中位放顶煤、 低位放顶煤等多次变革，成为目前综采主导技术。它具有高产高效、安全降耗等诸多优点，成为大型矿井首选的采煤工艺。随着技术的升级和设备的更新，近年来，大功率、大采高、高可靠性的重型综采设备得到了较好的发展，于是大采高综采放顶煤开采技术应运而生，它具有矿井开拓部署简单、生产能力大、资源回收率高、安全效益好等优点， 因而得到了广泛的关注。尤其是近两年来，潞安、神华、大同、兖州、晋城等多家大型矿井推广应用大采高工艺，由于这种割煤高度增加带来的采放比的变化，一定程度上提高了资源回收率。大采高综放开采与普通的综放开采相比，采出率究竟高多少?通过对王庄矿6203综放面采出率的理论计算，阐明在同等条件下，大采高综放比普通综放采出率高出2 以上。 【2】影响采出率的因素采出率计算中的几个不应忽略的问题当前为数不少的综放工作面采出率达到 了8 0 以上，甚至个别的接近 9 0。采出率高固然装了核子秤进行称重，认为就很准确了，其实不然。以下几个常被忽略的影响工作面采出率的问题考虑到了，才能较为真实地反映出实际采出率。1 外在水份的影响煤从工作面采出运到计量胶带时，外在水增加的环节很多：采煤机割煤时滚筒内外喷雾降尘、煤机下风流支架前梁喷雾、顶煤放煤口喷雾、移架喷雾、各转载点喷雾等用的水大部份都存留在碎煤中。尽管道道环节喷雾，风流中的粉尘浓度仍为 煤矿安全规程允许lO mgm 。的几倍至十几倍。而当前又无替代的干法降尘材料，用水喷雾降尘，只能加强不可削弱。冬季北方煤矿的商品煤常有冻块现象，这显然不是煤的内在水份所能为的。不少用户如电厂早已实行了超水扣吨的供煤合同。可见水对涨吨的影响不可忽视。从工作面运出的煤外在水份至少增重5一10。在计算工作面采出率时，应该把外在水量从采出量中减去，外在水份等于在安装核子秤的胶带处取煤样化验的总水份减去工作面开采前原煤样化验的内在水份。2 外在灰份的影响 工作面生产过程中不可避免地混入矸石，如工作面机割断层、割夹矸、偶尔割底板、放煤窜矸、 机割锚喷巷道的喷体混矸等。对于综放面而言这些矸石都随胶带运出处理，也即在工作面计量之内。因此,在计算工作面采出率时应把这部分矸石量从采出量中减掉。商品煤的含矸量和灰份量之和与采前煤样的灰份之差即为应减去的量。按储量管理规定小于005m厚的夹石计人可采量之内，在减去外在矸石量时要注意这一规定，减去的是不在可采量之内的部分。 3 面前煤厚的变化对采出率的影响任何煤层任何工作面在开采过程中或轻或重地都要经受采动压力影响。煤层和顶底板的抗压强度越低、采动压力超前工作面影响的距离越大。在采动压力作用下煤层变薄，也就是说工作面还没采到，煤层就开始变薄了。在矿压观测中叫楔形煤体。因此在工作面的任何位置煤厚都是压缩了的煤厚 h 。工作面爆帮、煤壁向自由面方向位移，就是煤体压缩变薄的显现。许多工作面割的刀数与每刀的实际截深之乘积往往大于实际推进度，就是因为每刀的截深是煤壁变形后的深度，而不是煤壁原始状态的深度。煤层越软、工作面推进速度越慢、采场压力越大，面前煤厚压缩越多。在计算工作面采出率时，参数中的煤厚应采用原本厚度 。h值即是顶底板移近量，这要有矿压观测来测得。 综上所述，3个因素的影响使产量减少了，动用的储量增加了，工作面采出率至少降低10以上。只有考虑到这3个因素后，计算出的工作面采出率才较为准确。【3】全面提高采出率的措施：针对初采时的顶煤丢失情况，我们采取了如下措施：( 1 )放慢推进速度 ，将相邻支架同时降落增加了顶煤空顶时间；( 2 )反复升降支架 ，逼迫顶煤破碎；( 3 )利用支架架间空隙(收缩侧护板)向架上的顶煤打眼放震动炮,强迫顶煤和顶板岩石一起冒落，从而人为将顶煤控制在欲塌状态。末采损失即工作面收尾时的顶煤损失综放工作面的收尾方式，一种是沿底板留顶煤法 ，提前 2025m留顶煤另一种是爬顶板 回收，提前 40 50m爬坡到煤层顶板回收，这两种收尾方式顶煤损失率约在23。根据我局矿压观测结果表明：综放工作面由于开采强度较大，直接顶基本上处于随采随 冒状态。工作面收尾铺设金属网，支架上的顶煤和直接顶 冒矸可以将老塘完全充填，这样工作面收尾时，老顶岩石就形成了一端 由煤壁支撑，另一端由冒矸支撑的桥式梁结构 ，这种梁跨度越小结构就越稳定，安全系数就越高。因此，找局综放工作面收尾在底层收尾，长度 810m为宜 ，并采用锚阿联合支护新技术来管理工作面，既减少了顶煤损失，又增加了工作面设备回收的安全系数，采用此法 ，末采顶煤损失可减少 3 .1. 2. 3减少艺捐失放煤工艺包括放煤步距、放煤方式和采放比等几个方面。放煤工艺的选择与煤层赋存特点、矿山压力、顶煤断裂状态和松散煤岩运动规律有关。 针对开采全过程我们总结了以下的改进措施：1 长工作面根据地质条件、输送机能力因地制宜地优化工作面长度，能长勿短，以减少两巷端头所占工作面长的比例。2 提高采放比放煤高度的采出率远低于采煤高度的采出率。加大采高担心带来片帮威胁的问题可以用支架的护壁板解决。对于节理异常发育而片帮的煤层可将工作面的推进方向调成略带俯角 ( 伪下) ，以减轻片帮对安全的威胁。 采放比是综合工作面的设备的工时利用、通风行人、矿山压力和顶煤碎胀度等因紊选择确定的。例如某矿煤层l厚度平均为6.5m，在矿山压力和支架反复支撑作用下，顶煤充分破碎的高度约4.0m,我们取采放比为 0.75m，即机采 2.8m放煤 3.7m，此时放煤效果最好。3 排头架放煤 排头架处受后部输送机驱动装置的制约空间较小，在排头架的选型上要选择放煤口尽可能大并带液压千斤顶的架型，顶煤不能自行冒落时用液压钎捣动来破碎落煤。综放面的端头采用了可放煤的端头过渡架使工作面放煤长度和割煤长度实现等同提高端头顼煤的采出率在综放工作面，为了两端头的维护、管理安全，两端头的 2 3组架不放煤，造成了端头损失。开发配套综放端头支架。如果综放工作面两端头配置支架，则可增加回采工作面2 4架的放煤长度，实现多回收煤炭，而提高采出率。 4 合理放煤步距 根据顶煤硬度、直接顶冒落的难易程度及工作面推进的速度选择适宜的放煤步距。一般采取二采一放采出率比较高些。当周期来压或放慢了推进速度时可缩小放煤步距，不应一成不变。放煤步距是影响放煤效果的重要参数，约60以上的煤由支架放煤口放出。如果放煤步距太大，在采空区侧留有三角煤放不出来，造成大量丢煤；放煤步距太小，靠近采空区方向的矸石到达放煤口时，顶部的煤来不及到达放煤口，按见矸关门的原则，这部分煤将被关在放煤口以外而丢失，如不关放煤口，大量采空区矸石会涌人工作面。可见，只有选择一个合理的放煤步距，才能提高顶煤回收率，降低含矸率。观测结果表明，中硬度煤层的缓倾斜或近水平煤层综采放顶煤工作面，采放比大于1:1.2时，放煤步距多在0.81.2 m，采放比为1.11:1.1时，放煤步距为0.60.8m,但必须放煤步距与顶煤冒落步距协调一致，顶煤回收率才能最高。合理的放煤步距必须与支架架型、顶煤厚度、顶煤断裂角、松散煤岩体运动规律等相适应。只有顶部及采空区侧矸石同时到达放煤口的放煤步距才是最佳的，顶煤回采效果最好。一般说来，多轮顺序放煤的顶煤回采率最高，单轮间隔放煤次之，单轮顺序放煤最差。在放煤口间距一定的情况下，当顶煤厚度较小时，采用间隔单轮放煤，可以收到较好的效果，且工艺简便；当顶煤厚度较大时，应采用多轮顺序放煤工艺。因此，对于坚硬顶煤应采取一定的软化和弱化措施，将顶煤破碎到合理的放出块度，提高工作面顶煤的采出率。观测表明:顶煤运动规律为无论周期来压还是初次来压，老顶断裂位置都在工作面煤壁前方37m范围内，而顶煤则在煤壁前45m时产生裂隙变形,在矿山压力和支架前移反复支撑双重作用下开始产生位移,成块度较大的破碎状态。顶煤从受压变形经过5个阶段活动到尾梁终放区，最后成块度较小的松散体。为了顺利将顶煤全部放出，必须根据顶煤运动规律及支架顶梁长度确定合理放煤步距。放煤步距的确定与顶煤垮落角、顶煤厚度和放煤 口位置有关。高位开天窗支架由于尾梁长度小，窗口离梁端距离近，允许顶煤的垮落空间小f顶煤的垮落步距较大，一般为1.2 l.5m，垮落点靠前,在支架小梁切顶处断裂,垮落角在750850之间， 顶板岩石滞后顶煤垮落。根据现场观测开天窗放顶煤步距确定1.5m，即采用二刀一放 ；低位插板式支架，允许顶煤和岩石垮落空间大，顶煤垮落角度小,一般在550650左右,顶煤的垮落步距也较小,在 0.60.8m之间,顶板岩石尾随顶煤垮落,开后窗及低位插板式支架放煤步距选择0.8m,即“ 一刀一放”,实现割煤放煤平行作业。5 优化放煤工艺 根据后部输送机的运力和工作面底板倾角的起伏变化，视顶煤和直接顶冒落的难易程度来确定放煤的点数和轮数。对于易冒落的，如采取多轮多点放煤不但回收率高，而且能均衡地发挥后部输送机的运力。将工作面分成上中下三段，每段一个放煤点，三点同时放煤，每轮仅放顶煤的13左右,渐次上移。依此再放第二轮第三轮。每轮少放可使相邻支架的顶煤比较均匀地下沉，从而使顶板也比较均匀地下沉，避免大的漏斗形成，减少混矸的机会。一点一轮放煤量是少些，但多点同时放，放煤量反而增多，也不会延长放煤时间。根据顶煤厚度和工作面长度确定放煤的点数和轮数。选择科学合理的综放工艺。放煤工艺是综放采煤法的核心，在支架架型确定后，放煤工艺就成为工作面采出率高低的关键。其提高采出率的方式是： 改变过去初采阶段不放煤为一采出切眼就放顶煤；割煤过程中，一是做到不留底煤，二是清净浮煤；停采线应当在预留煤柱的合理位置上，不得随意增大预留煤柱尺寸；强化顶板控制。 放煤过程中，往往出现顶煤破碎而导致顶板恶化，造成阶段性少放顶煤或不放顶煤而丢失资源； 实现采、放平行作业和利用采煤机工艺性停割间隙 放顶煤的方式，保证充足的放煤时间把顶煤放净； 选择与顶煤垮落步距相吻合的放煤步距。放煤步距过大，顶板方向的矸石先于采空区后方的煤到达放煤口；放煤步距过小，则采空区方向的矸石先于部分顶煤到达放煤口，这两者都将造成煤量损失，减少采出率；采用合理的放煤工序。放煤工作面必须坚持多轮、顺序、均匀放煤，矸石含量超过 1 3时关门的原则。多轮放煤，当顶煤厚度较大时，垮落的顶煤不一次放完，分 23次放完。放煤顺序，从一端或中部依次向另一端进行，各支架的一次放出量相近。煤层的可放性是由顶煤的破碎度来衡量的，顶煤的初次垮落要等到顶板岩石垮落 以后才开始进行，是被动等待矿山压力的作用，靠煤体的自由冒落来对顶煤进行回收的，这样会造成从开切眼到顶板初次垮落这段距离的顶煤丢失减少浮煤损失。双输送机工作面浮煤损失较严重，主要是工作面后溜的浮煤损失，当后输送机前移时，浮煤铲不净，后溜上飘，造成落地浮煤损失增加之后将后溜与推拉千斤顶的铰接点上移了约200mm，改变了后溜在拉移过程中的受力状态， 使后溜在前移的同时产生一个向下的分力， 增加了后溜的自动装煤能力,这样既减少了浮煤损失，约1.5，又解决了原来那种固后 溜前移时产生向上的分力，使输送机处于高低不平工作状态而产生的事故采出率的高低,是制约综放采煤技术进一步推广的主要原因。从综放实践来看,只要充分利用综放设备功率，尽可能地扩大采区和工作面的储量，减少煤柱损失和开采参数损失比率,减少各种丢煤，针对煤层赋存特点和矿压显现规律,选择合理的放煤支架和放煤参数,对煤体采取松动软化措施,练放工作面采出率可以保证合理的放煤方式。 6 开停两线放煤 自开采线到初次放顶之前 ，多数工作面为防止冲击压力而不放这段顶煤，甚至有的直到采空区冒落物接顶后才开始放顶煤，这样不但降低了采出率，还遗留了大量的浮煤在开采线，给自然发火留下了隐患。可不可以放这一段顶煤要看顶板性质，对于直接顶较厚而又易冒落的煤层，应该尝试放煤。不应千篇一律不放。 距离停采线2 0多米就习惯性地不放煤，并且为了创造好的撤面条件，提前 1 51 8 m顺工作面每刀挂 1根废旧钢丝绳，同时铺上顶网才停采准备撤面。为什么不可以提前把工作面的层位由贴底调到沿顶呢!如此网下的煤可另行开采 ，既提高了资源回收率，因网上无浮煤又消除了停采线煤炭自燃的隐患。( 6 )因地制宜布置斜停采线，从而多回收煤炭资源，从多方位提高工作面采出率，最大限度地实现停采线平行设计，减少工作面三角煤损失。 7 两巷提前放煤 多数工作面的两巷靠近工作面都要超前扩修，尤其压力大的巷道更是无法避免。在扩修时有意挑落顶煤再加强支护，既可回收这部分的煤炭，又可缓解两巷采动压力的影响。8混矸煤单放出 尽管优化了放煤工艺，最终还会有煤矸混杂。 采用在运输系统的适当环节打混矸煤仓，把混矸煤单放、单运、单储，利用矿车提升到地面进行选矸或直接销售给低热值用户。 9 加大采高、合理选择顶煤厚度由于地质条件异常复杂，断层纵横交错，煤层稳定性差，分又合并频繁。近十年采场均分布于中厚煤层区，采场局部地段虽然存在厚煤区，但由于煤层厚度变化显著，分布范围小，无法实行分层开采，一次采全高难免丢失底煤。为减少资源损失，提高工作面采出率，自2 0 0 0年在 1 0煤层工作面全面推广应用 D Z 2 8 2 5 1 0 0型单体液压支柱，最大采高从原来的2 5 I l l 提高到 2 8 m。在此基础上，又于2 0 0 2年、2 0 0 3年分别装备使用了D Q A 3 1 5 0型铝合金支柱及 D W3 1 5 - 2 5 0 1 1 0型轻合金钢支柱并获得成功，最大采高提高到3 1 5 m。实践证明，大采 高回采是提高本矿经济效益，提高工作面采出率的良好途径。 导致顶煤破碎的动力来源，一是采动引起的矿山压力，矿压是顶煤得以破裂冒落的主要动力；二是支架的反复升降而产生的附加振动应力。实践证实，较大的顶煤厚度将缓解来源于顶板的矿山压力，不利于高位顶煤的破碎。研究结果表明，在附加振动应力作用下，支架上方一定高度范围内的顶煤进一步破碎，这一作用高度可按 h 。 =s ( K一1 )公式估算，取顶梁尾部顶板下沉量 S=0 3 0 5 m， 10 复杂地质条件下灵活使用不同规格支柱和支架 工作面过地质构造带 ( 断层、褶曲等)时，为了适应煤层厚度变化，编制安全技术措施，在同一工作面选用适应不同采高的单体液压支柱。在减少坑木消耗、提高采出率、提高煤质方面取得了良好效果。本矿配备有 D Z 1 6 - 2 5 1 0 0D Z 2 8 2 5 1 0 0系列单体液压 支柱及 D Q A 3 1 5 0型、D W3 1 5 - 2 5 1 1 0型合金支柱。厚度在 1 03 1 m范围内的煤层，使用不同规格型号的单体支柱，可直接回采，做到采光攉净 ，不采矸 ，不丢煤 。正常开采情况下，调整支架受力状态，提高煤炭采出率综放工作面确定合理的放煤参数可以提高顶煤采出率，但支架放煤时的支撑状况也是影响顶煤放出的关键，即要使支架处于最佳的放煤状态根据实际观测 ，支架保持水平时(前后柱一样高)顶煤垮落速度迅猛，部分顶煤将甩入老塘，在前柱高后柱低的情况下，顶煤呈缓慢流动下沉状态随倾斜的顶 梁下滑至尾梁落入后溜内，但前后柱高差不能过大过大使尾梁和输送机高差降低 ，减少了放煤口面积，影响了正常放煤 ，前后柱 高差约200 mm 时，放煤效果最佳。 为保证前 后柱的高差，可在前柱上安装初撑力保证阀，保证有足够的初撑力并加强顶板管理，使顶煤运动规律正常，提高职工技术素质及责任心，将顶煤最大限度地放净。 放顶煤液压支架放顶煤液压支架是 “ 综放”的关键设备，正确掌握好液压支架放煤口位置与顶煤采出率的关系。放顶煤液压支架放煤口位置分高、中、低位3种，高、中位放顶煤液压支架，由于放煤 口位置高，低于放煤口底部边缘的煤放不出来，顶煤回收率低。实践证明，低位放顶煤液压支架是顶煤采出率最高的架型，其特点是放煤口位置低，放煤能连续进行，放煤口大不易堵塞，放煤效果好，支架的尾梁可摆动，插板可切大块度煤。 根据顶煤厚度、煤硬度、矿山压力，选择好与煤层地质条件、矿压显现规律和后部运输条件相适应的低位放顶煤液压支架的架型结构，是顺利放煤提高顶煤回收率的重要条件。 11 回收底煤局部 厚煤 区( 煤层厚 度超 过 3 1 m) ， 不能一次采全厚时， 本矿采用挖底煤的方法回收呆滞底煤。挖底煤工作在回柱之前在第 3、第 4( 或第 4 、第5 )排支柱之间进行。挖底煤时，必须保持支架稳定性，不能使支架失稳。煤底、软底要求穿铁鞋。挖底煤时，挖至铁鞋上平面为准。煤底一般较为松软，随着顶板的活动，靠近采空区支柱一般有 2 0 0 3 0 0 mm的钻底量 ，即可挖 出2 0 03 0 0 r am深的底煤。底煤挖出量可达 0 3 5 t m 。支柱钻底势必造成底煤的松动，底煤可直接人工用铲子攉出，不需投入 附加材料 ，人力投入亦不大，效益是可观的。可见，挖底煤对提高工作面采出率，提高矿井经济、社会效益效果是显著的。 采用工艺巷爆破与注水防尘结合效果好 ，有利于实现工作面高产高效和安全生产；对于百米以下工作面 ( 尤其是低瓦斯) ，采用架间爆破方式，效果更为直接 、明显。彬县下沟矿架间爆破与灵武二煤工艺巷道爆破现场工业性试验，均取得明显经济效益和社会效益 。 12提出了支架连续推进松散顶煤 “ 落放过程”的概念，即散煤的运移应按两个过程考虑： 一是支架前移散煤的下落过程；二是支架放煤口打 开散煤的放出过程。研究发现由于支架放煤口见矸点的周期性上下浮动，采空区煤损具有一定的周期性。在生产实践中，可以通过考察放煤口附近矸石的运移状态，及时地改变放煤步距或放出量，提高顶煤回收率。13、要减少工作面初采、 末采、 上下端头不放顶造成的煤炭开采损失。工作面初采期间， 要等其推进一定距离， 顶板初次来压， 顶煤冒落后才能进行放煤， 这就使开切眼到初次来压之间一段距离内顶煤不能回收， 造成初采损失。减少初采损失比较有效的方法， 一种是采用切顶巷技术 ， 就是在工作面开采前， 在切眼外上侧沿顶板施工一条与切眼平行的辅助巷道( 切顶巷) ， 并在巷道的一帮打眼放炮， 扩大切顶效果， 以此减小初采期间顶煤的垮落步距 ， 提高初采采出率H 。另一种方法是深孔爆破技术 ， 主要是在工作面推进三四个循环后， 通过工作面液压支架顶梁爆破天窗， 用煤电钻爆破松动顶煤， 强制放顶来减小初次垮落步距和加强顶煤的可放性， 提高初采采出率 。工作面开采结束后， 要将采煤机、 液压支架等设备进行搬家 ， 为了给拆移支架创造安全施工空间， 距停采线一定距离不能放顶煤。工作面上下两端存在大量机械设备， 也是工人施工的主要场所， 为了保证设备和人员安全工作面两端不放煤 14、要优化综采工作面设备的配套逸型。综采放顶煤工作面的设备主要有液压支架、 采煤机、 前后部刮板输送机、 转载机、 胶带输送机、 乳化液泵站、 变电站等。其中放顶煤液压支架是“ 综放生产” 的关键设备， 主要有高、 中、 低位放煤 口三种类型 J 。高位和中位放顶煤液压支架， 由于放煤口位置高， 所以低于放煤口底部边缘的煤放不出来， 顶煤回收率低。低位放顶煤液压支架放煤口位置低， 放煤能连续进行， 放煤口大， 不易堵塞， 放煤效果好， 支架的尾梁可摆动， 插板可切大块度煤， 顶煤放出率较高， 在放顶煤生产中应优先选择。根据顶煤厚度、 煤硬度、 矿山压力， 选择好与煤层地质条件、 矿压显现规律和后部运输条件相适应的低位放顶煤液压支架以及相配套的采煤机、 刮板输送机和胶带等， 是提高顶煤采出率的重要条件。陕西彬长矿区大佛寺煤矿就是一个设备配套比较成功的例子，采煤机： MG 4 0 0 9 3 0一WD， 工作面前输送机： S G Z一8 O 0 8 O 0 Q， 工作面后输送机： S G Z一8 0 0 8 0 0 H，桥式转载机： S Z Z一1 0 0 0 4 0 0 。 破碎机 ： P G M 一2 0 0 ， 胶 带输送 机 ： D S J 1 2 0 2 2 0 3 x 4 0 0 ， 乳化泵： L R B一4 0 0 3 1 5 ， 基本支架： Z F 8 0 0 0 2 3 3 4 ，过渡支架： Z T Z 1 2 0 0 0 2 3 3 4 。 实践证明，综放工作面后部输送机能力的大小，对综放面产量与采出率有直接关系，本公司采放比为 1 ： 1 3 ，放煤量大于割煤量，后部输送机能力应大于前部输送机，否则出现割煤后等放煤，不仅制约回采工作面推进速度，又易造成顶煤放不干净，后部输送机小而造成压溜、断链等事故。 15、优化采面设计，减少设计损失。采用无煤柱护巷及沿空留巷技术，在采面设计布置巷道时，对煤层倾角、厚度、水文地质等自然条件综合分析，实行沿底布置巷道，依据地质条件、装备水平，尽可能向大采长、大走向布置工作面，合理确定留设煤柱尺寸，既可有效地减少采区煤柱，又可增加回采工作面的采出量。国内外一些高产高效矿井回采工作面，设计走向长均在 2 0 0 0 m以上，开切眼长度在 2 0 0 m以上。另外，改进采区巷道与工作面巷道的连接方式，减少工作面停采线与采区巷道间的煤柱尺寸。 16、搞好煤层厚度的探测工作，要求综放面必须沿底板掘进巷道，每掘进 3 0 4 0 m探测 1次煤厚资料，杜绝丢底煤现象。综放回采工作面每推进2 0 m左右沿工作面斜长中部探测一次煤厚，准确测算工作面采出率，做好信息反馈。 当煤层起伏较大或遇较大的地质构造时，职能部门现场跟班，并要加强超前预测预报，结合上部煤层和相邻煤层制定出合理可行的开采措施，减少丢顶、底煤损失，并要加强跟班管理督促队组临时开采措施到位。 17、加强培训和监督管理。加强放顶煤工人技术培训，提高放煤技术，增强放煤工人的责任感。加强对放顶煤工作的有效监督，坚持跟班跟架检查放顶煤制度落实工作，坚持工作面正规操作。加强放顶煤工人技术培训， 提高放煤技术， 增强放煤工人珍惜煤炭资源的责任感。同时对放顶煤工作的有效监督， 跟班跟架检查放顶煤制度落实工作 ， 对达不到回收率要求不准开机， 坚持工作面正规操作， 并充分发挥经济杠杆的作用， 建立科学的奖惩制度， 对充分合理回收资源的给予奖励， 造成资源浪费的给予一定的处罚 。加强储量监督管理，健全计量管理。在矿产资源管理上，制定各级领导及职业部门、生产队组经济责作制，根据产量、销售量、库存量、盈亏平衡情况，实行 日、季、年度考核制，实行责任分解指标到人，考核兑现。同时还要建立健全计量管理制度，加强采出率的测算与分析，保证采出率数据的准确性，为放顶煤计算采出率提供依据。 【4】与采出率相关的几个问题3 1 采区设计为适应综合机械化开采，减少工作面搬家次数，采区尺寸宁大勿小。受地质条件限制，两翼开采推进距离短的可布置单 翼开采。能将 采区上 ( 下)山和集中巷道布置在煤柱里则更好。有条件的推行跨上山开采。 3 2 工作面布置 根据断层产状和煤层赋存形态灵活布置走向长壁、伪斜长壁。煤层倾角小的亦可仰采或俯采。阶段煤柱尽可能与较小断层的煤柱合一。工作面之间无断层相隔的采用沿空布巷或留3 m小煤柱布巷。 煤层倾角小于 1 2 。 的可布置对拉工作面或背拉工作面。为避免送巷受采动压力影响，可布置跳采 ，即隔一个面采一个面，回头再采隔面。大力推行调面、伸长面、缩短面的技术以适应复杂的地质构造。要注意煤层倾角的变化 ，保证工作面两巷平行且两巷间的斜长是个等值，保证工作面推进过程中刀刀等长，以免伸长或缩短输送机和支架。 3 3 工作面管理 严格掌握采高，不留底煤、移架前人工清理架间浮煤。超前工作面回收扩修两巷的煤炭。后部输送机浮煤不清不准移溜。采煤机截割要到位，不留三角煤。 3 4 保持采区共用巷道煤柱的整齐性采区上 ( 下)山、集中运输、回风大巷的保护煤柱边缘的整齐，对后期回收煤柱布置正规工作面大有益处。不管工作面前进还是后退式开采，务必使工作面的开采线 ( 停采线)力求在一直线上， 尤其注意梯形工作面，一定要在回采过程中有计划地调成与停采线平行。采区结束 回收采区煤柱时， 沿煤柱边缘留小煤柱送巷，可布置倾斜或走向正规工作面进行综放开采 ， 要跨越 的旧巷提前进行处靠度与初期的可靠度仅仅相差 0 0 5 。但是在使用期限达到5 0 a 后 ，可靠度就仅有 9 4 4 1 。 3 5 小块段煤的回收 非综放采煤队及时开采不宜综放的块段，采煤方法灵活多样因地制宜，从机采到非正规开采 ，坚持采光回尽的原则。对于边边角角的块段的开采要与大面统筹规化，在大面开采前或采后及时回采，万勿拖到后期算总账，那样很可能错过了最佳开采时机 。 3 6 工作面三机配套要合理 为适应采场条件的多变而能抵御恶劣环境 ，三机强度宁大勿小 ，在好条件下看似强度大、吨位重、功率大不经济，但遇上坏条件少出机电事故的效益是巨大的。采煤机的卧底量要大于前部输送机头变线段的最大抬高量，要保证割透，不留横竖三角煤。后部输送机工作面一侧带铲煤板，采空区一侧带挡煤板，如此减少浮煤丢失又能减少采空区浮煤自燃。后部输送机、巷道转载机及胶带输送机的选型配套应向大功率方向发展。 3 7 推广大采高 随着支架的设计和制造水平的提高和现场对大采高管理的日臻成熟，以前对放顶煤的下限高度已不适应当今的情况了，5 m采高以下的煤层不应再考虑综放了，应大力推广一次采全高。 3 8 特厚煤层的综放 l O m以上的厚煤层，先沿顶板采一层且铺设底网，再沿底板进行综放开采，网能起到隔矸的作用。 3 9 根据覆岩的形变特征确定煤柱通过覆岩的形变特征确定煤柱尺寸、选择采场范围在技术上是可行的，通过研究可以提高煤炭资源的采出率， 延长水平、采区及矿井的服务年限