某矿综放工作面顶煤回收率统计分析

阎志伟

(同煤集团永定庄煤业有限公司)

某矿地质条件简单，煤层较厚，适用于放顶煤开采，不仅能够最大限度地开采放顶煤，减少遗留于采空区的顶煤，还能减少煤炭资源浪费，提高矿山经济效益[1-3]。本研究对该矿6125综放工作面顶煤回收率进行统计分析。

1 工作面概况

太原组9#、10#、11#煤层为某矿的主要开采煤层。9#煤层属厚煤层，10#、11#煤层采用分层开采方式。目前，该矿采用单一走向长臂后退式采煤法，自然垮落法管理顶板[4]。回采工艺全部为综合机械化工艺，且在开采9#、10#、11#煤层时采用综放放顶煤一次采全高方式[4]。6125工作面东至六采区大巷，西距井田西界32 m，南邻实体工作面，北至黑坡沟保安煤柱，工作面走向长1 442 m，倾向长190.7 m，煤层倾角平均5°，平均厚8.5 m。根据邻近矿井放顶煤工作面的回采情况，结合该工作面的特点，确定初次放煤距离为6～8 m，即支架全部走出切眼后开始放煤，放煤循环步距为1.6 m，即采煤机割煤2刀，后面的支架放1次顶煤。放煤方法为多轮顺序、分段等量放煤，将工作面分为2～3段，段内同时开启相邻2个放煤口，每次放出1/3～1/2的顶煤量，按顺序循环放煤，将该段的顶煤全部放完，而后进行下一段放煤，或各段同时进行[5-6]。

2 顶煤回收率统计分析

2.1 统计方案确定

工作面支架的升降范围为1.7～3.2 m，正常生产过程中采放比为1∶3，放煤步距为0.8 m。本研究采放比考虑1∶1、1∶2、1∶3；现场移架将考虑0.8，1.6，2.4 m放煤步距(表1)。在现场验证过程中，推进总刀数为22刀，距离为17.6 m，每组进行12刀割煤，支架高度分别为3.2，2.9，2.1 m，采用电子泵称量出每刀放出煤量及混进的矸石量。

表1 现场统计方案

2.2 采放比验证及分析

现场部分数据统计结果见表2。A组中3组试验指标见表3。

表2 现场统计结果

表3不同采放比对应的顶煤回收率及含矸率%

综合分析表2、表3及相关统计数据可知：混矸率与回收率是2个彼此矛盾的指标，要提高放顶煤的回收率，则应多放煤以增大放煤量，而此时的混矸量会增大；要实现低混矸率，见矸石便关门，如此会增大顶煤损失量。因此，最佳采放比应为1∶2。

2.3 放煤步距验证及分析

在B组方案中，工艺方式为主要考虑因素，采用1∶2采放比，考虑3种放煤步距，即0.8，1.6，2.4 m。设计总刀数为22刀，距离为17.6 m，支架高度为2.5 m，采用电子泵秤称量并记录每刀放出煤量和矸量，误差小于100 kg。3种工艺方式的平均指标见表4。

表4 3种放煤步距对应的顶煤回收率及含矸率

分析表3可知：放煤步距为0.8和1.6 m对应的顶点煤回收率差别较小，当放煤步距为2.4 m时，顶煤回收率降低较明显；顶煤混矸率随着放煤步距的增大而逐渐降低。根据矿山对顶煤回收率的要求，一般不选择放煤步距为2.4 m的工艺方式[7-10]；当采放比为1∶2时，放煤步距为1.6 m的放顶煤回收率明显高于放煤步距为0.8，2.4 m的放顶煤回收率，远大于该矿2015年之前的84.5%顶煤回收率。

3 结 语

对于放顶煤来讲，较佳放煤高度是存在的，本研究通过对某矿6125综放工作面的顶煤回收率等指标进行统计分析，认为当采放比为1∶2时，适宜的放煤高度为3～8 m，1.6 m放煤步距较适合于该矿煤层开采，相应的顶煤回收率可提高至90.72%。