煤礦綜采工作面回采效率的提升路徑及措施

白青國

(七臺河市新興區(qū)煤炭生產(chǎn)安全管理局，黑龍江 七臺河 154600)

從煤礦企業(yè)發(fā)展來看，煤礦綜采工作中的回采工作質(zhì)量及效率反映著該煤礦的技術(shù)水平?；夭尚手笜伺c煤礦開發(fā)利用具有緊密聯(lián)系，是煤礦綜采工作中不可忽視的環(huán)節(jié)，是提高綜采工作水平及質(zhì)量的重要出發(fā)點。人們對于煤礦資源的需求不斷增長，煤礦企業(yè)必須加強煤礦開采，通過有效措施來提高綜采工作中的回采效率，實現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 影響煤礦綜采工作面回采效率的主要因素

1.1 煤層結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性

開展煤礦綜采時，煤層自身性質(zhì)是影響綜采工作面回采的內(nèi)在因素。在不同條件與環(huán)境中，煤層結(jié)構(gòu)性質(zhì)對于綜采工作面回采的影響也存在差異，煤層的基本屬性會影響回采工作進度，包括煤層的厚度及煤層的穩(wěn)定性等。以七臺河礦區(qū)某煤礦綜采現(xiàn)場為例，該地段的煤層情況錯綜復雜，自然條件對于綜采工作面的回采造成了較大影響。按照煤礦綜采工作規(guī)定，要嚴格將不同性質(zhì)的煤層回采率控制在一定范圍內(nèi)，按照相關(guān)的回采標準進行綜采工作面的回采。實際回采中，煤層的厚度對應(yīng)的回采率為94%，要對煤層的開采現(xiàn)狀進行數(shù)據(jù)分析，整合前期的勘探信息進行綜合規(guī)劃。隨著煤層厚度的增加，回采工作的各項環(huán)節(jié)也會愈發(fā)復雜，提高了工作面回采的整體難度。

1.2 工作面回采技術(shù)水平

煤礦綜采工作中的回采技術(shù)是影響工作效率的因素，技術(shù)的使用與技術(shù)水平具有可控性。要將技術(shù)選擇作為工作出發(fā)點，清楚認識到工作面回采技術(shù)是影響回采效率的重要因素?；夭杉夹g(shù)水平的重要性體現(xiàn)在布局設(shè)計及采煤技術(shù)中，回采布局設(shè)計包括礦井筒形式、巷道的拓展等，只有確定回采布局設(shè)計的準確性，才能確保后續(xù)工作的順利進行。布局設(shè)計中，礦井井筒的不同形式會導致回采方式的不同，使回采資源應(yīng)用率發(fā)生改變[1]。采煤技術(shù)的選擇是影響回采效率的關(guān)鍵，煤礦綜采方式能夠通過高水平的自動化與機械化技術(shù)，大幅度提高工作面回采效率，有效增加回采效益。從整體上來看，煤礦綜采工作面回采技術(shù)的應(yīng)用是影響回采效果與質(zhì)量的重要因素，對于工作發(fā)展具有較大影響。

2 提高煤礦綜采工作面回采效率的有效途徑

2.1 優(yōu)化回采前的煤礦盤區(qū)設(shè)計

為了保障煤礦綜采工作面回采效率，達到預期的工作效果，要將煤礦盤區(qū)的設(shè)計作為工作落腳點，結(jié)合場地的實際情況進行設(shè)計優(yōu)化。要根據(jù)煤礦綜采現(xiàn)場區(qū)域的實際情況，選擇科學合理的優(yōu)化方案，結(jié)合鶴崗煤礦綜采工作為例，通過擴大煤礦綜采面積，來優(yōu)化煤礦工作面回采劃分長度較大的區(qū)域。為了減少煤礦綜采工作中的資源浪費，通過優(yōu)化煤層近距離的安排方式來協(xié)調(diào)煤礦綜采布局。為了避免內(nèi)外交錯布置影響工作效果，將其布置方式轉(zhuǎn)變?yōu)槠藉e式，使后續(xù)的回采工作更加協(xié)調(diào)。要優(yōu)化煤礦盤區(qū)設(shè)計，根據(jù)現(xiàn)場實際情況來調(diào)整工作面回采方式，運用連續(xù)回采技術(shù)工藝，適當采用旺采面的方式來采集煤層的邊角地段，降低采集量損失和回采工作技術(shù)難度。工作面回采過程中，要在協(xié)調(diào)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化工作方法來提高煤礦工作面回采深度，提高回采速度，優(yōu)化回采工作質(zhì)量。在優(yōu)化煤礦盤區(qū)時，可減少礦井巷道的布置，科學合理設(shè)計巷道位置，達到減少煤柱損失的目的，針對該地段內(nèi)煤層性質(zhì)的差異，采取炮采及探采等綜合采集方式進行工作面回采，使工作經(jīng)濟性得到顯著提高，提高煤礦綜采工作面回采工作的整體效率[2]。

2.2 加強對煤層地質(zhì)條件的勘察

在煤礦綜采中，近距離煤層群的煤層具有賦存的自然條件，常見的煤層之間基本保持較窄的距離，煤層之間的狀態(tài)與性質(zhì)都會影響綜采工作。不同地區(qū)的煤層地質(zhì)條件存在差異，部分地段以泥質(zhì)粉砂巖性質(zhì)為主，容易在采煤工作中受到壓力的影響而造成崩塌現(xiàn)象，容易對煤礦綜采及工作面回采造成較大的威脅。針對此問題，要在煤礦綜采前做好地質(zhì)條件勘察，防止工作中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，提高采煤工作的安全性。以鶴崗龍煤地質(zhì)構(gòu)造分析與勘察為例，該礦區(qū)的整體地勢呈傾斜狀態(tài)，自西向東傾斜，以南北走向為主要特征。從煤層總厚度的勘測結(jié)果來看，該煤區(qū)內(nèi)的煤層厚度為1 288 m，大多數(shù)區(qū)域以單斜結(jié)構(gòu)為主，整體傾角在10°～39°，總共包括36個煤層與23個可采煤層。針對煤區(qū)地質(zhì)條件信息進行勘測與數(shù)據(jù)采集，能夠為煤礦回采工作提供更多的信息，根據(jù)煤層地質(zhì)條件，工作人員能夠合理選擇采集方式，防止采煤作業(yè)中出現(xiàn)卡鏈、斷鏈等事故。

2.3 提高綜采工作面回采參數(shù)的準確性

在部分煤區(qū)中，煤礦綜采工作面的煤層僅保持了較小的傾角，需要煤礦綜采工作面的回采工作保持高精度作業(yè)，才能提高工作效率。應(yīng)根據(jù)勘察數(shù)據(jù)信息，結(jié)合煤礦開采條件及現(xiàn)場煤層分布情況，對機械設(shè)備的位置進行有序調(diào)整，協(xié)調(diào)后續(xù)的采礦環(huán)節(jié)。機械設(shè)備的設(shè)置應(yīng)保持合理的走向長度，煤礦綜采工作面的走向長度應(yīng)設(shè)為300～1 000 m，在符合煤礦綜采工作面設(shè)置極限的基礎(chǔ)上，擴大工作面長度，減少采煤機組的消耗，協(xié)調(diào)采煤機組之間的時間分配，提高設(shè)備利用率。要將煤礦綜采工作面的地質(zhì)情況及設(shè)備的性能水平納入考量范圍，以合理的方式開展煤礦綜采工作面回采作業(yè)，保障各項環(huán)節(jié)符合工作原則的具體要求，提高整體質(zhì)量與效率。

2.4 做好煤礦綜采工作面回采工藝的選擇

常規(guī)的回采工藝包括各出口的支護工藝、開采后的煤礦運輸工藝及進刀方式的采集工藝，在實際工作中，應(yīng)妥善選擇科學可靠的工藝類型，確保各項工作環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)，優(yōu)化回采效果。以鶴崗煤區(qū)的回采工作為例，為適應(yīng)煤區(qū)內(nèi)部較為復雜的煤層條件，確?；夭晒ぷ鞯挠行ч_展，采用中部進刀開采方式，有效降低了因煤層厚度不同對開采造成的影響。及時將回采后的煤礦運輸至指定地點，做好運輸設(shè)備的銜接，選取多項設(shè)備與雙向運輸?shù)赖倪\輸方式，解決運輸問題，設(shè)備容量的提高能夠有效增加單位時間內(nèi)的煤礦運輸量，提高煤礦綜采工作面回采效率。應(yīng)保障不同出口的支護安全，采用可伸縮的拱形支架進行基礎(chǔ)支護，提高支護結(jié)構(gòu)拆卸與安裝的便捷性，采用錨索與錨網(wǎng)結(jié)構(gòu)作為出口的支護結(jié)構(gòu)，提高出入口支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為煤礦綜采工作面的回采安全性提供保障[3]。

2.5 優(yōu)化現(xiàn)場設(shè)備與技術(shù)推廣

為提高煤礦綜采工作面的回采效率，要重視技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新，解決技術(shù)應(yīng)用的缺陷與不足，推廣新的工作技術(shù)與設(shè)備，保障回采效率的穩(wěn)步提高?，F(xiàn)場技術(shù)與設(shè)備優(yōu)化體現(xiàn)在多個方面，應(yīng)結(jié)合煤區(qū)現(xiàn)場的實際情況及地質(zhì)綜合條件，妥善選擇開采設(shè)備。為了進一步提高煤礦資源的回采率，可以適當采用長臂開采設(shè)備來輔助采煤，該設(shè)備包括液壓支架、采煤機及工作面板等結(jié)構(gòu)，在割煤過程中，采煤機能夠在設(shè)置好的區(qū)域內(nèi)進行工作，并將煤塊堆積在刮板輸送機上，便于運輸。在完成割煤工作之后，長臂液壓支架能夠根據(jù)程序移動至新的工作位置，防止設(shè)備占地阻礙通道，這樣不僅能提高煤礦綜采工作面回采工作的可控性，實現(xiàn)設(shè)備的單獨控制，還能有效降低設(shè)備使用的運營成本，提高煤礦資源的采收率，避免在割煤過程中造成資源浪費。應(yīng)結(jié)合工作的實際需要選擇合理的設(shè)備或技術(shù)，將回采工作分為多個工作環(huán)節(jié)，運用機械設(shè)備統(tǒng)一進行采集，提高煤礦回采效率。

2.6 調(diào)整工作方式，減少煤炭量損失

要提高煤礦綜采工作面回采工作效率，不能只加快采集速度，還要減少煤炭量的額外損耗，增加回采工作的整體效益。要調(diào)整工作方式，避免出現(xiàn)疏漏，優(yōu)化工作效果。出現(xiàn)煤礦損失的主要工作區(qū)域集中在分層綜采工作面中，要采用合適的采集方式，如借助高效率的鉆孔裝置來優(yōu)化封孔與鉆孔效果，避免割煤過程中出現(xiàn)較多的煤礦掉落問題，達到加速抽放瓦斯的目的。防止在切割巖石的過程中出現(xiàn)較大的火花，避免煤礦及其他物品出現(xiàn)引燃現(xiàn)象，要采取支架隔護的方式，減少切割巖石過程中的火花迸射現(xiàn)象。應(yīng)對割煤后的煤礦運輸進行全面考慮，利用刮板運輸機等設(shè)備進行運輸，防止煤層上方崩落而造成開采浪費，切實做好資源的合理運用。

2.7 針對煤層構(gòu)造應(yīng)力完善安全預防措施

在煤礦回采工作中，巖層移動量的大小及移動方向和幅度都會受到煤層構(gòu)造應(yīng)力的影響，應(yīng)妥善處理煤層構(gòu)造應(yīng)力的影響，提前制定有效的安全預防措施，減少安全隱患。以鶴崗礦區(qū)的采礦工作為例，該地段煤區(qū)內(nèi)的大部分煤層受到擠壓構(gòu)造應(yīng)力場的影響，在開采煤層之前，煤層的側(cè)向擠壓力依然存在，煤層頂板往往會出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象。針對此問題，應(yīng)提前構(gòu)筑支架設(shè)施，結(jié)合勘察數(shù)據(jù)，對可能出現(xiàn)構(gòu)造應(yīng)力影響的煤層進行支護，避免開采過程中出現(xiàn)安全事故。由于該地區(qū)巖石的抗拉強度較低，在割煤過程中，巖層的連續(xù)性容易受到拉張力的影響而出現(xiàn)崩裂。應(yīng)采取動力較低的機械設(shè)備或開采振幅較低的機械進行開采，防止煤層受到重力影響而出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象。

2.8 建立完善的資源回收管理體系

在煤礦綜采工作面回采中，減少不必要的資源耗費，建立相應(yīng)的回收管理體系，提高煤礦資源回收管理水平。堅持科學的管理理念，增強煤礦綜采工作面的現(xiàn)場管理能力與水平，例如，針對煤礦回采的各項工作環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)督體系，要求監(jiān)督人員合理按照工作章程與原則完成開采工作，合理設(shè)置安全預防措施，提高煤礦回采工作各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性?？梢酝ㄟ^強化培訓的方式，幫助工作人員樹立正確的工作意識與原則，減少煤礦回采中的疏漏，為提高回采效率奠定管理制度與體系基礎(chǔ)[4-10]。

3 結(jié)語

結(jié)合煤礦綜采的回采實例來看，煤礦企業(yè)的發(fā)展水平有所提高，但其內(nèi)部的回采活動效率仍有較大的提升空間。應(yīng)加強對回采工作的重視，立足市場實際情況，提高煤礦綜采工作面回采的整體效率。要不斷創(chuàng)新設(shè)計采煤方式，充分利用現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)煤礦綜采效率與質(zhì)量的提升。