關(guān)于煤礦綜采工作面提高回采效率的探析

趙云鶴

（西山煤電馬蘭礦綜采三隊(duì)，山西 太原 030200）

0 引言

煤炭企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展中，針對(duì)綜采工作面的工作質(zhì)量、工作效率優(yōu)化，需要在綜采工作面的回采中，加強(qiáng)對(duì)煤炭資源采收率的優(yōu)化，促使煤炭企業(yè)提高開采作業(yè)的合理性、有效性，加強(qiáng)對(duì)煤炭資源的充分開發(fā)與利用，增強(qiáng)煤炭企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在進(jìn)行煤礦回采作業(yè)的環(huán)節(jié)，對(duì)于影響綜采工作面回采工作效率的各項(xiàng)因素，進(jìn)行有效的治理，采取恰當(dāng)、可行的技術(shù)措施，提高煤炭企業(yè)的發(fā)展效益。

1 影響綜采工作面回采效率的因素

1.1 煤礦采掘條件

對(duì)于綜采工作面回采效果形成的影響中，煤礦采掘條件形成的局限性對(duì)采掘效率產(chǎn)生了直接的干擾，例如煤種因素、采深因素、厚度因素、構(gòu)造因素等，均屬于煤礦采掘條件。此類條件形成局限性限制，會(huì)對(duì)綜采工作面的開采效率形成影響。為了增強(qiáng)煤炭資源開發(fā)了利用的有效性，需要在工作面的管理中加強(qiáng)規(guī)范化的監(jiān)管，落實(shí)有效的管理措施，結(jié)合煤層越厚、采收率越低的原則，要在煤礦開發(fā)以前做好詳細(xì)的前期勘察、地理勘測(cè)工作，運(yùn)用合理的裝備和采礦技術(shù)，最大限度地提高開采效率[1]。

1.2 綜采回采規(guī)模

綜采工作面的回采規(guī)模，對(duì)回采效率形成了直接的影響，例如，在一些小型礦井中綜采工作面的開采規(guī)模小，只需要將保護(hù)支撐煤柱預(yù)留在各個(gè)礦區(qū)內(nèi)，即可進(jìn)行生產(chǎn)，隨著煤柱持續(xù)擴(kuò)大規(guī)模、增加數(shù)量，將會(huì)降低公用區(qū)域的采掘量。在規(guī)模較大的礦井中，礦井的規(guī)模越大，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也就提出了更高的要求，導(dǎo)致了礦井中工業(yè)用地的數(shù)量縮減，礦井中的礦井?dāng)?shù)量減少，利用大型綜放設(shè)備，規(guī)模擴(kuò)大，機(jī)械化水平逐步提高。不同類型的保護(hù)柱用量減少，進(jìn)一步的對(duì)綜采工作面的開采效率實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的目標(biāo)，提高了采煤速度，增加了開采量，綜采回采規(guī)模的大小，決定了礦井的綜采工作面的回采質(zhì)量和回采效率[2]。

2 提高綜采工作面回采效率的有效手段

山西焦煤西山煤電馬蘭礦的綜采工作面生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，綜采工作面的回采質(zhì)量和回采效率對(duì)于整個(gè)煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量、開采水平形成了深遠(yuǎn)的影響，回采效率是煤礦的綜合實(shí)力的體現(xiàn)，在煤礦行業(yè)現(xiàn)代化的建設(shè)和運(yùn)行中，面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，煤礦企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。在具體的實(shí)踐中，馬蘭礦的企業(yè)抓住了時(shí)代的機(jī)遇，加強(qiáng)了對(duì)自身綜合實(shí)力的進(jìn)一步強(qiáng)化，通過采取有效的措施，建立馬蘭礦安全管理組織結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。對(duì)開采工作進(jìn)行優(yōu)化，旨在提高綜采工作面的回采效率，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。馬蘭礦是山西焦煤西山煤電有限公司負(fù)責(zé)開發(fā)的礦產(chǎn)，該礦井井田面積97.502 5 km2，礦井核定生產(chǎn)能力360 萬(wàn)t/a，目前井田現(xiàn)有的工業(yè)儲(chǔ)量為10.7 億t，可采儲(chǔ)量5.94 億t，該煤礦主要的產(chǎn)品為經(jīng)洗選加工后的肥精煤，在國(guó)內(nèi)的大型煉鋼企業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用，礦井煤層具有爆炸性，煤與瓦斯突出自然傾向性為Ⅱ級(jí)。

圖1 馬蘭礦安全管理組織結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行馬蘭礦綜采工作的過程當(dāng)中，出現(xiàn)了煤炭損失，通過分析煤礦煤層頂?shù)装宓膸r石成分，如表1所示，結(jié)合影響綜采工作面回采效率的原因，馬蘭礦的生產(chǎn)策劃和實(shí)施中，采取了多重有效的措施，提高回采效率，取得了顯著的技術(shù)應(yīng)用成果。

表1 馬蘭礦煤層頂?shù)装宓膸r石成分表

2.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃

為了提高煤炭綜采工作面的回收效率，需要立足于現(xiàn)實(shí)的條件和具體的礦產(chǎn)資源情況，從源頭著手，做好前期的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，采取聯(lián)合布置、集中開拓的方式，進(jìn)行集中的開采和生產(chǎn)。進(jìn)行采掘作業(yè)的過程當(dāng)中，要對(duì)開采區(qū)的工作面走向、工作面的寬度進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)大，建立起大儲(chǔ)量開采區(qū)，構(gòu)建大采掘工作面，對(duì)巷道布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大限度地對(duì)煤柱損耗進(jìn)行有效的防范，降低損耗風(fēng)險(xiǎn)。若是存在較大的煤層厚度變化，需要改變開采方式，通過自上而下的作業(yè)方法進(jìn)行開采，嚴(yán)禁生產(chǎn)人員對(duì)開采程序進(jìn)行擅自更改，或是私自留置其他煤柱，形成資源浪費(fèi)問題。煤礦的水文特征和地質(zhì)條件存在一定的差異性，地質(zhì)條件不同，在具體的采煤作業(yè)環(huán)節(jié)，需要采取有效、恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行生產(chǎn)，制定合理的規(guī)劃方案，從源頭著手，在前期制定資源調(diào)配方案，提高綜采工作面的回收效率[3]。

例如，平坡煤層當(dāng)中采取的采煤方法，以長(zhǎng)臂式采煤法為主，若是現(xiàn)場(chǎng)的條件理想，還可以利用斜長(zhǎng)臂開采的方式，進(jìn)行開采作業(yè)，煤層厚度超過3 m 時(shí)，需要利用一次全高采煤方法進(jìn)行生產(chǎn)，若是無(wú)法完成一次采到全高的任務(wù)，需要利用分層方式進(jìn)行采煤，降低損失風(fēng)險(xiǎn)。以支架采煤法和水平分層采煤法為主，在大傾角的煤層中進(jìn)行開采，對(duì)于條件理想的礦山，可以選擇充填采礦的方式，煤層中頂板硬度較強(qiáng)，需利用強(qiáng)制放頂措施進(jìn)行開采作業(yè)，避免出現(xiàn)頂板崩塌問題。做好前期的規(guī)劃，利用長(zhǎng)臂冒落方法對(duì)安全事故進(jìn)行有效的防范，不同的煤礦要結(jié)合實(shí)際的煤層賦存情況，選擇合適的生產(chǎn)開采方法，在生產(chǎn)前期制定具體的規(guī)劃方案。

2.2 控制綜采工作面的開采損失

煤礦企業(yè)在開采生產(chǎn)的過程中，結(jié)合綜采工作面可能發(fā)生的損失以及影響綜采工作面回采效率的各項(xiàng)因素，需要著重地做好綜采工作面開采損失的有效控制，降低損失風(fēng)險(xiǎn)，提高煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率。要對(duì)不同的工段進(jìn)行劃分，掌握各個(gè)工段的煤炭利用率情況，制定合理的作業(yè)參數(shù)，包括在采場(chǎng)布置、回采距離的設(shè)置方面，需要降低開采損失問題的幾率，加強(qiáng)對(duì)采收率的控制和優(yōu)化[4]。

2.3 優(yōu)化盤區(qū)設(shè)計(jì)

在煤層開采作業(yè)環(huán)節(jié)，為了提高綜采工作面的回采效率，需要針對(duì)盤區(qū)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樵谶M(jìn)行煤層開采作業(yè)時(shí)，煤層存在著較大的煤耗量，增加了煤層的損失，對(duì)于煤層的綜采效果、回采效率形成負(fù)面影響，因此需要采取恰當(dāng)、合理的措施，解決此類問題，加強(qiáng)對(duì)瓦斯問題的有效防范和治理。利用鉆井工具，提高鉆孔質(zhì)量，按照規(guī)范的要求，確保封孔的質(zhì)量滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，提高抽屜速度，在進(jìn)行采掘生產(chǎn)的過程中，對(duì)于其中產(chǎn)生的各類型的火花，要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管、治理，及時(shí)的清除火花，降低煤礦資源的自燃風(fēng)險(xiǎn)，消除安全隱患，提高開采效率。采取有效的管理措施，對(duì)層狀綜放工作面進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾?，詳?xì)的說(shuō)明使用的要求和具體的規(guī)格，增強(qiáng)支架的支撐性能。值得注意的是，在使用支架時(shí)，為了提高搬運(yùn)支架的便捷性，可以增大支架的底部，以此進(jìn)行支架的有效管理，提高搬運(yùn)的便捷性效果。從動(dòng)態(tài)化的角度，持續(xù)的對(duì)盤區(qū)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，積累生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化盤區(qū)設(shè)計(jì)效果，提高綜采工作面的采收率。在該過程當(dāng)中，比較不同的規(guī)劃方案，選擇經(jīng)濟(jì)性最強(qiáng)的方法進(jìn)行生產(chǎn)，提高回采的速度和效率。進(jìn)行原盤區(qū)的布置過程中，為了對(duì)回采時(shí)的消耗問題進(jìn)行管控，可以通過降低產(chǎn)量的方式，提高回采效率，在布置工作面時(shí)，選擇的工作面要以礦山內(nèi)部的主要巷道路為主，并且將主要巷道路作為最終的作業(yè)道路，對(duì)支護(hù)消耗進(jìn)行有效的控制。結(jié)合影響回收處理系統(tǒng)的各項(xiàng)因素，可以通過增加循環(huán)利用數(shù)量的方式進(jìn)行區(qū)段設(shè)計(jì)，按照700 m 長(zhǎng)度進(jìn)行區(qū)段設(shè)計(jì)和規(guī)劃，降低回收面積。完成了工作面的總體設(shè)計(jì)和建設(shè)之后，要利用連續(xù)采掘技術(shù)，確保連續(xù)的進(jìn)行工作面的回采生產(chǎn)作業(yè)，保持?jǐn)鄬泳€和工作面之間處于平行狀態(tài)，延長(zhǎng)工作面寬度，降低斷面采煤量，斜向布置中，為了降低消耗煤注量要，逐步將煤層開采的外向錯(cuò)動(dòng)變?yōu)槠街迸帕衃5]。

2.4 恢復(fù)有效資源

在進(jìn)行綜采工作面的采掘作業(yè)和生產(chǎn)中，為了提高綜采工作面的回采效率，要采取有效的方法恢復(fù)有效資源，提高資源的回收率，降低采礦損失，在煤礦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施引進(jìn)到采煤生產(chǎn)中，利用新型的采礦技術(shù)，改進(jìn)煤礦生產(chǎn)中存在的問題，提高采礦質(zhì)量、采礦效益。由專業(yè)的人員進(jìn)行安全監(jiān)察，定期的做好綜采工作面回采工作的分析、檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，落實(shí)監(jiān)管措施，用獎(jiǎng)懲機(jī)制、評(píng)價(jià)機(jī)制、考核機(jī)制，促使工作人員強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，主動(dòng)的對(duì)采礦環(huán)節(jié)中新技術(shù)、新方法進(jìn)行探究和應(yīng)用，提高采礦效率，保證煤礦企業(yè)獲取理想的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)[6]。

3 結(jié)論

我國(guó)作為煤炭資源的消耗大國(guó)，近些年來(lái)對(duì)于煤炭資源的消耗量呈現(xiàn)出了逐漸增加的趨勢(shì)，煤炭資源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有決定性的作用。隨著煤炭資源消耗量的逐年增加，在地質(zhì)環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜的形勢(shì)下，進(jìn)行煤礦開采作業(yè)，需要結(jié)合礦井的實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、工藝革新，提高綜采工作面的回采效率，提升采收率。合理、充分的利用煤炭資源，提高煤炭行業(yè)的發(fā)展實(shí)力，為我國(guó)的社會(huì)建設(shè)工業(yè)發(fā)展提供切實(shí)的資源支持。