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提高综采放顶煤回采率的分析研究

摘要：我国缓倾斜厚煤层使用放顶煤技术开采的工作面,其回采率低是普遍存在的问题,通过对综放面煤量损失构成的原因进行分析,探讨并提出提高综放面回采率的几种措施。
关键词：综放回采率初采采放工艺

1概述
煤炭是一种不可再生资源,是国家的宝贵财富。合理开采和利用煤炭资源是我国煤炭工业的一项重要技术政策。我国缓倾斜厚煤层分布广泛,储量丰富,所以,提高其回采率,减少煤炭损失意义非常重大。目前开采这些煤层的方法主要有分层开采,一次采全高和放顶煤开采三种方法。
我国引进综采放顶煤工艺技术20多年以来，取得了较大的经济效益。然而统计资料表明，仍有一些矿井综放工作面的回采率较低，有的不到75%，造成了一定数量的煤炭资源损失。回采率偏低和指标不稳定仍是目前综放开采工艺中需要解决的问题。但是以其高产、高效、掘进率低、成本低、经济效益好等优点,已逐步成为我国厚煤层的主导采煤方法,山西大同、阳泉、潞安、汾西、轩岗、晋城等局采用此方法都取得显著的经济效益。1999年山西共有综放队23个,其中12个超百万吨。回采产量达2072万t,平均工作面18.54个,平均单产93145t/个·月,工作面效率42.48t/工。工作面平均回采率80.35%,低于国家规定4.65个百分点。
合理开采,充分利用煤炭资源,提高采出率是我国煤炭工业一项重要技术政策。综合机械化放顶煤工艺因其对厚煤层开采具有安全、高效、低消耗,高产出的特点,已成为我国厚煤层开采的主要采煤方法之一。

2放顶煤工作面回采率的计算
采区和工作面回采率，是综采放顶煤的一项重要技术经济指标，也是评价综合机械化放顶煤开采成功与否的重要尺度。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，采用改正后的统计产量来代替计算产量是比较切合实际的计算方法。
2.1综采放顶煤工作面回采率的计算
1、工作面可采储量（Qs，t）：
公式（2-1）
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；
γ——煤的容重，t/m3。
2、工作面采出煤量的计算：
放顶煤综采工作面的实际采出煤量，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）：
公式（2-2）
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）：
公式（2-3）
4、工作面回采率的计算：
工作面回采率（Sf）：
公式（2-4）
工作面煤炭损失率（Sf`）：
公式（2-5）
2.2放顶煤综采采区煤炭回采率计算

1、采区回采率（Sp，%）：
公式（2-6）
式中：Q1`——改正后的采区产量，t；
Qs`——采区可采储量，t。
2、采区煤炭损失率（Sp`，%）：
公式（2-7）
3、采区采出煤量（QT）：
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：
公式（2-8）
式中：∑Q2i——巷道掘进出煤量，t；
∑Q1i——采区工作面改正煤量总和，t。
4、巷道掘进煤量可用下式计算：
公式（2-9）

式中：Ai——煤巷断面积，m2；
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。

3综采放顶煤的煤炭损失分析
任何开采方法,无论先进程度如何都不可能将井下煤炭资源百分之百地采出来,总要有一部分遗留在井下,造成一定量的损失。国家规定:厚及特厚煤层的采区回采率应≥75%。采区内的煤炭损失可分为二部分:护巷煤柱损失和工作面内的回采失。
3.1护巷煤柱损失
留设区段煤柱是巷道维护的一种手段,在影响回采巷道稳定的诸因素中,煤柱宽度的影响十分突出,煤柱宽度太大,固然对区段平巷维护有利,但资源浪费却十分严重,煤柱尺寸太小,区段平巷难以维护,生产很不安全,对此,各矿应结合具体条件确定。
3.2综放工作面内的回采损失
综采放顶煤是一种特殊的采煤工艺,其回采工作面内的煤碳损失与传统的分层开采相比,除了相同的部分外,还有以下几项不同的部分。
3.2.1初采损失