導(dǎo)語:煤炭開采過程中,煤的回收率是衡量煤礦經(jīng)濟(jì)效益和資源利用效率的重要指標(biāo)。在低位綜放工作面,由于地質(zhì)條件和開采技術(shù)的限制,采空區(qū)煤炭回收是一個技術(shù)難題。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《低位綜放工作面提高頂煤采出率技術(shù)》涉及煤炭開采的經(jīng)濟(jì)效益、資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)以及安全生產(chǎn)等多個層面,能夠有效解決煤炭回收難題,為煤礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
一、研究背景
我國是煤炭能源大國,年生產(chǎn)煤炭40多億噸,厚煤層儲量約占我國煤炭儲量的50%以上。厚煤層開采主要有分層開采、放頂煤開采和大采高開采三種開采方法,目前我國厚煤層開采主要采用放頂煤開采。
據(jù)我國近400多個低位綜放開采工作面資料統(tǒng)計,平均回采率為79%,回采率高的可達(dá)85%以上,較低的在80%以下。根據(jù)對111個長壁正規(guī)綜放工作面統(tǒng)計,約半數(shù)以上綜放工作面回采率在80-85%之間,約1/4綜放工作面回采率達(dá)85-89%,但仍有26.1%的綜放工作面的回采率低于80%,其中有14.4%的工作面回采率低于75%,這說明提高工作面回采率仍是綜放工作面一項重要技術(shù)課題。一個年產(chǎn)1000萬噸的放頂煤礦井,年煤炭丟失量在50萬噸左右,避免綜放工作面煤炭丟失具有重大經(jīng)濟(jì)效益,同時避免采空區(qū)煤炭瓦斯積聚和安全隱患,意義重大。
二、研究內(nèi)容
1.技術(shù)分析
低位綜放工作面煤炭損失主要是三個方面:一是工作面的初采和末采階段,由于初采和末采不能放煤或者說不能充分放煤而形成的損失;二是工作面兩端過渡支架和端頭支架不能放煤而形成的損失;三是采空區(qū)煤炭損失。
2.技術(shù)方案
對于第一方面的煤炭損失,通過將切眼沿采空區(qū)邊沿或斷層線布置、雙切眼布置、頂(板)煤預(yù)爆破處理以及沿底收尾,盡可能縮短鋪網(wǎng)距離,縮小末采不放煤距離等措施已初步得到解決。
第二方面的煤炭損失通過改進(jìn)支架設(shè)計,調(diào)整工作面三機配套(降低機頭機尾高度和控制寬度)及在端頭支架上增設(shè)放煤機構(gòu)等措施,該部分的煤炭損失也得到有效改善。
第三方面的煤炭損失即采空區(qū)殘煤損失,雖然通過調(diào)整放煤步距和調(diào)整采放比等措施有一定的改善,但采空區(qū)煤炭損失仍沒有有效辦法根本性解決,采空區(qū)煤炭損失占整個工作面煤炭損失5%以上,占煤炭損失總量的64.5%以上,是工作面煤炭損失的主要問題。
針對采空區(qū)的損失問題,技術(shù)人員首創(chuàng)開發(fā)了良好的提高綜放工作面提高頂煤采出率技術(shù),能夠避免大部甚至全部采空區(qū)煤炭丟失,提高采出率4%左右,具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
一米后溜插槽式提高頂煤采出率技術(shù)地面對接
焊板式提高頂煤采出率技術(shù)
提高頂煤采出率裝置制造
提高頂煤采出率裝置激光加工
三、應(yīng)用效果
經(jīng)過幾十年的研究、試驗和改進(jìn),目前我們研究的提高煤炭采出率技術(shù),科學(xué)合理,安全實用,效果顯著,技術(shù)成熟,已經(jīng)在相關(guān)局礦的多個綜放工作面試驗成功和應(yīng)用,本技術(shù)已經(jīng)申請了技術(shù)專利。
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