文/董華斌 張廣湖

依靠科技加強(qiáng)管理 提高煤炭資源回收率

文/董華斌 張廣湖

煤炭是不可再生的資源，提高煤炭資源回收率，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益，也改善了日益緊張的采掘關(guān)系，大大降低了井下殘余煤炭自然發(fā)火的幾率。根據(jù)發(fā)改委和環(huán)?？偩致?lián)合印發(fā)的《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見(jiàn)》，要求煤礦企業(yè)符合清潔生產(chǎn)的要求，優(yōu)先采用資源回收率高、污染排放少的清潔生產(chǎn)技術(shù)、工藝和設(shè)備。近年來(lái)，峰峰礦區(qū)依靠科學(xué)進(jìn)步，加強(qiáng)資源有效利用，明顯提高了煤炭資源回收率。

一、依靠技術(shù)創(chuàng)新，提高煤炭資源回收率

1．新型極薄煤層采煤機(jī)，為薄煤層開(kāi)采探索新途徑

黃沙礦112上89極薄煤層工作面機(jī)械自動(dòng)化綜采，成功開(kāi)創(chuàng)了極薄煤綜采自動(dòng)化業(yè)內(nèi)之最，開(kāi)創(chuàng)了河北省內(nèi)首次使用的電液先導(dǎo)閥控制的三機(jī)配套設(shè)備綜采的歷史性突破。黃沙礦1#煤局部可采，厚度0.6m～0.9m，煤層平均厚度為0.75m，預(yù)計(jì)可采的儲(chǔ)量300萬(wàn)噸，黃沙礦112上89地區(qū)屬優(yōu)質(zhì)肥煤，可作為入洗原煤。實(shí)現(xiàn)極薄煤層的開(kāi)采，可以增加奇缺煤種的資源量，大大提高煤炭回收率。

2．運(yùn)用大采高綜采，提高裝備水平

萬(wàn)年礦13266綜采工作面使用大型高科技智能化配套綜采設(shè)備，ZY5800/20/42D型綜采支架和MG500/1140-WD綜采機(jī)組，工作面采長(zhǎng)143m，工作面走向長(zhǎng)度1350m，工作面的日推進(jìn)度為4m～5m（滾筒截深0.8m），月產(chǎn)量維持在15～18萬(wàn)t左右。一次采全高技術(shù)的推廣，大大降低了放頂煤的損失，提高了資源回采率。

3．合理加大工作面采長(zhǎng)及推進(jìn)長(zhǎng)度

合理加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能夠?qū)崿F(xiàn)工作面高產(chǎn)高效，達(dá)到減人提效，降低成本的目的。但工作面過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易導(dǎo)致通風(fēng)困難、支護(hù)困難以及輔助運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，反而不利于生產(chǎn)；當(dāng)工作面布置較短時(shí)，又會(huì)致使巷道萬(wàn)噸掘進(jìn)率居高不下，工作面生產(chǎn)能力不易充分發(fā)揮，特別是大型開(kāi)采設(shè)備難以發(fā)揮作用。因此，合理加大工作面的長(zhǎng)度減少了煤柱損失，可以有效提高回收率。

綜采放頂煤工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度的確定，應(yīng)考慮地質(zhì)條件、工作面搬遷、工作面初末采的損失、自然發(fā)火等因素的影響，因此綜采放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度一般不宜小于800～1000m，兗州礦區(qū)綜采放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度多在2000m左右，峰峰礦區(qū)多在1200m～2500m。梧桐莊礦根據(jù)礦井開(kāi)采技術(shù)水平、頂板圍巖情況、頂板管理方法、回采設(shè)備等諸多因素，將工作面的長(zhǎng)度由80m增到120m左右（考慮到防止底板出水的原因，三下管理要求采長(zhǎng)不超過(guò)120m），將工作面上下順槽長(zhǎng)度由1800m增加到2500m，也減少了煤柱和采區(qū)隔離煤柱的丟失量，大大提高了資源回采率。

4．放頂煤工作面中積極推廣應(yīng)用“節(jié)煤器”

依靠科技創(chuàng)新，峰峰礦區(qū)小屯礦自行設(shè)計(jì)、研制了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“節(jié)煤器”。由于小屯礦煤層傾角較小，煤層硬度相對(duì)較大，而2#煤層開(kāi)采受頂板砂巖水的制約，形成了傾斜長(zhǎng)壁仰斜開(kāi)采的回采習(xí)慣。傾斜仰采過(guò)程中，煤層底板之間在放煤區(qū)域和頂煤冒落的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)300mm～500mm左右的三角區(qū)，這個(gè)三角區(qū)使得后部輸送機(jī)與采空區(qū)的煤矸冒落帶之間形成了一個(gè)死角空間。每個(gè)放煤循環(huán)都要首先充填三角區(qū)，往往首先充填放頂放出的煤炭資源。要消除這個(gè)純煤帶三角區(qū)，最簡(jiǎn)單有效的辦法就是利用某種裝置將這個(gè)死角空間預(yù)先占據(jù)，使得煤炭無(wú)法存留。

采空區(qū)殘煤回收裝置是一個(gè)利用鋼板焊接而成的鋼制框架，拖裝在后部輸送機(jī)采空區(qū)側(cè)，節(jié)煤裝置能夠跟著后部輸送機(jī)同時(shí)向前移動(dòng)，并始終能占據(jù)著后部輸送機(jī)與采空區(qū)之間在放煤范圍之內(nèi)的死角空間，無(wú)論是散落的頂煤、外溢的頂煤、新冒落的頂煤都無(wú)法進(jìn)入到死角空間，有效提高了頂煤回收率。

5．優(yōu)先將傾斜長(zhǎng)壁仰斜開(kāi)采優(yōu)化為傾斜長(zhǎng)壁俯斜開(kāi)采

峰峰集團(tuán)小屯礦、新三礦等煤層傾角較小的礦井，在采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，條件允許的情況下優(yōu)先將傾斜長(zhǎng)壁仰斜開(kāi)采優(yōu)化為傾斜長(zhǎng)壁俯斜開(kāi)采，使得采空區(qū)底板的自然抬高，加之節(jié)煤器的使用可有效提高頂煤回收效果。

6．將大巷布置在煤層底板

《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見(jiàn)》要求煤礦企業(yè)符合清潔生產(chǎn)的要求，優(yōu)先采用資源回收率高、污染排放少的清潔生產(chǎn)技術(shù)、工藝和設(shè)備。黃沙礦首先開(kāi)采大巷附近的煤，當(dāng)巖石穩(wěn)定后在采空區(qū)下部施工巷道，極大地提高了資源回收率。

二、加強(qiáng)工作面現(xiàn)場(chǎng)管理提高資源回收率

1.認(rèn)真清掃浮煤塵，提高資源回收率

認(rèn)真清掃浮煤，設(shè)專職人員進(jìn)行灑水滅塵，可以改善工作面及采區(qū)的環(huán)境、降低煤塵含量、減少煤炭自然發(fā)火因素，也提高了資源回收率。重視清掃浮煤和灑水滅塵工作，把攉煤、清掃浮煤及灑水滅塵工作落實(shí)到人，并嚴(yán)格執(zhí)行檢查驗(yàn)收制度，把清掃浮煤和灑水滅塵列為生產(chǎn)中的一道工序，并把其編制在作業(yè)規(guī)程中貫徹執(zhí)行。

2.加大邊角殘留開(kāi)采力度，提高資源回收率

加大邊角殘留開(kāi)采力度，是礦井普遍存在的一個(gè)問(wèn)題。要根據(jù)實(shí)際情況，采用靈活的采煤方法，最大限度地回采煤炭資源。目前三角煤的回收不存在技術(shù)問(wèn)題，重點(diǎn)在于管理，要合理平衡礦井的地區(qū)銜接，并利用經(jīng)濟(jì)手段，對(duì)多采出煤炭資源的，進(jìn)行嘉獎(jiǎng)，提高技術(shù)人員的積極性。

3.加大放頂煤管理力度，提高資源回收率

綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用于厚煤層,以其高產(chǎn)、高效、安全、經(jīng)濟(jì)效益突出等優(yōu)勢(shì)得到推廣，解決了厚煤層由于分層開(kāi)采在安全生產(chǎn)、地區(qū)銜接、生產(chǎn)能力等難以解決的問(wèn)題。

綜放工作面回采率相對(duì)綜采工作面較低，煤炭資源損失嚴(yán)重是目前需要探討和解決的問(wèn)題。采用合理的放煤工序，堅(jiān)持多輪、順序和均勻放煤，矸石含量超過(guò)1/3時(shí)停止放煤。頂煤厚度較大時(shí)，垮落的頂煤分2～3次放完，可加大放頂煤資源回收力度。

綜上所述，提高煤炭資源回收率是一個(gè)系統(tǒng)工程，峰峰礦區(qū)采儲(chǔ)量匱乏，只有依靠科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，才能提高煤炭資源回收率。

(作者單位：河北邯鄲磁州煤業(yè)有限公司)

(責(zé)任編輯：李元）