最新版提高综采工作面回采率可行性研究报告.docx

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最新版提高综采工作面回采率可行性研究报告

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研究报告

安阳鑫龙煤业红岭公司

综采放顶煤回采工作面回煤率提高方法研究应用报告

完成单位：

安阳鑫龙煤业红岭公司

二〇一〇年十月

项目完成单位主要人员

安阳鑫龙煤业（集团）红岭煤业有限责任公司：

姓名

性别

出生

年月

学历

工作单位

职称

（职务）

牛志强

男

1965

本科

红岭公司

董事长

徐兴华

男

本科

红岭公司

总工程师

万明福

男

红岭公司

生产副经理

焦锡奎

男

红岭公司

安全副经理

刘景新

男

红岭公司

机电副经理

管德强

男

大专

红岭公司

生产技术部经理

程海方

男

大专

红岭公司

生产技术部副经理

景续武

男

1985

大专

红岭公司

地质技术员

刘可

男

1986

本科

红岭公司

地质技术员

路希伟

男

1982

大专

红岭公司

技术顾问

金明乾

男

1985

本科

红岭公司

生产技术部副经理

冯江兵

男

1986

大专

红岭公司

技术队长

目录

一、概述-1-

二、放顶煤工作面回采率的计算-1-

1、综采放顶煤工作面回采率的计算-2-

2、放顶煤综采采区煤炭回采率计算-3-

三、综采放顶煤开采工业煤炭损失分析量级其特点-4-

1、初采顶煤损失量-5-

2、未采顶煤损失量-7-

3、工作面两端顶煤损失量-7-

4、工作面上下巷顶煤损失量-8-

5、脊背损失量-8-

6、工作面放煤工艺损失量-8-

四、提高综放回采工作面回采率的途径-9-

1、选择可放性好的煤层-9-

2、适当加大工作面的几何尺寸-9-

3、合理选择放煤工艺-10-

4、合理选择放煤步距-13-

5、合理选择液压支架放煤口的高度-14-

6、合理选择放顶煤的高度-15-

7、扩大端头放煤范围-16-

8、搞好工作面的顶煤管理-16-

9、遇构造尽量不终止或少终止放煤-16-

10、实行综放无煤柱开采-17-

五、提高综放回采工作面回采率的几项措施-17-

1、减少初末采损失-17-

2、煤层预注水，软化煤体，缩小顶煤块度，提高回采率-20-

3、优化放煤工艺-22-

4、工作面几何尺寸优化-22-

5、加强煤炭生产的计量工作，强化放煤工艺管理-23-

六、结论-24-

一、概述

煤炭资源是现今社会不可或缺的资源，但煤炭资源是不可再生资源，为了能够充分利用这一资源，在煤炭开采过程中提高回采率至关重要。

采区和工作面回采率，是矿井采煤的一项重要技术经济指标，也是评价矿井开采成功与否的重要尺度。

为达到高效高产建设矿井，目前所有大中型煤矿均采用综放开采工艺，甚至很多小型煤矿也采用此工艺进行生产。

但综采工艺与炮采工艺相比，弊端就是回采过程中受到各种条件限制，回采率不容易提高。

特别是综采放顶煤回采率的提高更是当今煤矿行业的头疼问题之一。

二、放顶煤工作面回采率的计算

在综采放顶煤工作面，其实际的开采高度一般难以通过实测确定。

由于计算参数难以准确测量，采出煤量的准确性也就是很差。

因此在无法测出实际采高和采出煤量时，采用改正后的统计参量来代替计算产量是比较切合实际的计算方法。

1、综采放顶煤工作面回采率的计算

（1）工作面可采储量（Qs，t）：

式中：

a——工作面走向实测长度（不包括切眼），m

b——工作面实测长度（不包括上、下巷道宽度），m

M——工作面实测平均厚度，m

r——煤的容重，tm3

（2）工作面采出煤量的计算

放顶煤综采工作面的赫斯基采出煤量，在不能测算实际采出煤量时，可以采用统计产量代替，但需要进行水分、灰分和矸石量改正。

实际采出煤量（Q1，t）

式中：

Q2——统计产量，t

y1——煤样水分，%

y2——原煤全水分，%

y3——原煤灰分，%

y4——煤样灰分，%

y5——矸石灰分，%

y6——原煤含矸率，%

（3）工作面煤量总损失量（Q3，t）

Q3=Q2-Q1

（4）工作面回采率计算

工作面回采率（Sf）

工作面煤炭损失率（Sf’）

2、放顶煤综采采区煤炭回采率计算

采区回采率（Sp，%）

式中：

Q1——改正后的采区产量，t

Q2——采区可采储量，t

采区煤炭损失率：

（Sp’,%）

采区采出煤量（QT）为采区内各工作面实测产量与采区巷道掘进煤量的总和，其计算方法如下：

式中：

ΣQ2i——巷道掘进出煤量，t

ΣQ1i——采区工作面改正煤量总和，t

巷道掘进煤量可用下式计算：

式中：

Ai——巷道断面积，㎡

Li——各煤巷长度，m

放顶煤综采采区的煤炭损失主要有：

工作面内各类煤炭损失，如工作面初采、末采损失量，工作面端头、端尾损失量，支架放顶煤口脊背损失量以及其他各种工艺过程中的煤炭损失量等。

还有工作面以外的各类煤柱损失，其他不可预见的损失。

在实际统计煤量时，往往出现统计产量与计算产量间有严重差别，即采出煤量出现涨吨现象，涨吨量抵消回采中的各类损失，造成工作面回采率偏高。

因此，对统计产量一般应除以1.1倍的涨吨系数。

三、综采放顶煤开采工业煤炭损失分析量级其特点

综放开采时煤炭回收率偏低主要是由两方面的因素引起的：

（1）放顶煤开采实际决定的损失

（2）放煤工艺造成的煤炭损失

而这些损失有的是可以避免和减少的，有的则是不可避免的。

任何井下开采方法都不可能将井下煤炭资源百分之百的采出来，总是有一部分损失。

采煤方法不同，其损失量的构成也不同，综采放顶煤是一种特殊的采煤工艺，它的损失量的构成与传统的开采方法不同，有以下几种：

1、初采顶煤损失量

初采损失为顶煤初次垮落以前顶煤无法回收以及直接顶垮落钱顶煤只能回收一部分所造成的损失。

初采损失由两部分组成：

一是顶煤在工作面离开切眼后不能及时垮落而丢失的部分；二是顶煤开始垮落后、直接顶垮落前有一部分顶煤落在采空区里无法回收而丢失的部分。

在顶煤初次垮落以前，高度h1的顶煤全部丢失。

顶顶煤初次垮落步距为S1时，其损失量按下式计算：

式中：

N1——顶煤初次垮落前的损失量，t

S1——顶煤初次垮落步距，m

l——工作面长度，m

，减少0.8min架，提高了放煤流畅性，工作面回采率由原来的76.8%提高到79.5%，提高了2.7个百分点。

3、优化放煤工艺

下表为汾西矿业集团柳湾矿24001综放工作面进行的不同放煤步距和放煤方式条件下，工作面回采率和含矸率变化情况的实验结果，放煤步距较小或较大均造成顶煤损失，工作面回采率降低，目前潞安、阳泉、徐州等矿区在充分实验研究的基础上，采用0.8m放煤步距、一刀一放的放煤方式、不但简化了工作面生产工序，且使工作面回采率进一步提高。

24001综放面不同放煤方法制表对比

4、工作面几何尺寸优化

由于初、末采损失和端头损失与工作面几何尺寸密切相关，通过加大工作面的走向长度和倾斜长度，可以降低损失率。

5、加强煤炭生产的计量工作，强化放煤工艺管理

在煤炭声场计量方法，某煤矿的做法是：

采储量的统计由调度室在矿井主胶带机头安设了核子秤给出；工作面运输巷的胶带输送机安装的核子秤只作为区队内部各班组回收率计算的一句，矿上只作记录，不作依据。

所有统计数字每天都输入计算机进行处理。

核子秤的精度由职能科室的有关人员定期进行标定，不得随便调整。

矿煤质科按规定对工作面煤层和采出煤取样分析，想地测科报送数据。

地测科对工作面的煤层厚度用15cm×15cm的网孔进行钻探控制，根据钻探取得的数据，计算出动用储量，最后根据采出统计量、煤质化验数据和动用储量，计算出回采率。

5天计算一次，分别送矿有关领导和有关职能科室及区队。

矿对区队实行吨煤工资承包与回收率挂钩，月考核月兑现，区队对班组的分配童言与回收率相结合。

在放煤工艺管理方面，其做法是：

明确规定，顶煤放不完，达不到回收要求则不准开机。

在生产管理上，认真推行吨煤结算制管理方法，充分发挥经济杠杆的作用，矿对区队在实行岗位工资吨煤计提的基础上，还采取了产量台阶加价、效益台阶加价、回收率台阶加价、增人不增资、减人不减资等一系列管理方法。

区队对班组实行以底煤计分、顶煤计资的管理方法，顶煤回收越多，工资收入就越高。

这样既保证了回收率，又保证了稳定高产。

六、结论

通过对综放工作面开采丢煤搞成分析认为，综放开采丢煤由初采丢煤、工作面丢煤和邻近停采丢煤三大部分构成。

巷道丢煤的合理放煤也可提高回收率。

在实际生产过程汇总，可以选择可放性好的煤层，合理确定放煤步距和放煤顺序，合理确定采放厚度，增大割煤高度、加大工作面长度和工作面推进长度，采用放煤端头过渡支架，选取低位放煤支架等途径，提高综放开采回采率。

为高产高效建设两巷采用大断面，机头、机尾在两巷、采机自开出口，连续化生产端头放煤工艺。

实行综放无煤柱开采是解决综放开采回采率的根本途径。