浅析一次采全高改放顶煤回采工艺技术

2023-02-04

在自然资源开采过程中常会遇到一些较为复杂的地质条件和环境条件，也由此研发了很多适合进行特殊开采环境的技术。对于资源开采的质量和效率都起到了很好的推动作用。在煤矿的开采作业中，很多大西鞥煤矿的煤层会相对比较厚，而且所处的位置也常会存在一些复合区或更为复杂的地质层面，具有极高的开采难度和危险性。煤矿的开采工艺也较为复杂。常常需要不断的进行研究和调整，并且需要很多大型的设备和复杂技术提供支持。下面本文将依据某煤矿的实际开采情况谈一谈综采工艺技术的实际应用和一次采全高改放顶煤回采工艺技术的应用。

1. 某煤矿煤层赋存情况和综采工艺技术概述

煤矿的地下开采作业具有极高的危险性，大多数煤矿的煤层分布都不相同，但大型煤矿的煤层一定存在一些相对较厚的煤层位置，有些主采煤层厚度厚达八米甚至二十米，通常在这种较厚的主采煤层的较为靠前的工作面会采用大采高综采技术方法进行煤层开采。但由于矿压较大，一些厚度较大的煤矿主采煤层会出现冒顶或无法达到回采率标准指标的问题。针对这一煤层赋存情况就需要放弃采用大采高综采技术而改为使用综放开采技术进行煤层的回采[1]。一般煤层都具有一定的规律性，一些较为单一结构或者具有的倾角角度较小的位置其开采难度也会上升，也常会因为煤层赋存的厚度差异而发生跳采的情况，所以其相应的开采面回采设备也必须要进行调换。针对回采率无法达到目标的问题，首先需要对煤矿煤层进行重新的回采设计，根据主采煤层进行实际的数据勘测，并确认各项数据的准确性。如果出现直接顶破碎的情况会为矿山的压力带来增大的影响。也会因此出现工作面冒顶的现象，所以在实际的应用中要以留顶煤对顶板进行控制。这一技术方法会将实际的采高减小到接近五米到六米之间，这样会导致回采率下降到百分之七十五左右。实际工作面如图所示：

此外，回采技术的应用还存在一些设备上的问题，通常在实际的回采作业过程当中会由于漏顶而产生一些大体积的矸石，运输机和转载机也就会发生经常性的堵塞，对工作面设备会造成严重的损坏威胁，导致设备的运转率发生降低的问题。

一般具有较厚煤层的顶煤留设会造成大量的遗煤进入到采空区，一旦发生自发火现象极为容易引发关联性反应发火。这些问题都是在主开采区常会发生的情况，因此对于回采技术的选择必须要综合所想因素去进行考虑，包括设备、回采位置、回采技术要求等。

2. 煤矿回采中放顶煤回采技术的可行性分析以及实际的实施应用分析

(1)放顶煤回采技术的可行性分析以及检验

放顶煤回采技术的可行性需要根据上文所述的问题进行研究，按照当前一些研究机构对综放开采技术的实用性测验和实践研究分析来看，采用综放工作面的开采技术是较为适合上述文中较厚煤层主开采区的负责回采位置的开采作业。这一方法通过对多种因素和开采作业条件的对比分析能够将采深、直接顶岩和基本顶岩性以及采放比进行整体的比较，在结合了先进的计算方法进行相关的分析对比之后得出顶煤冒放性较为良好的结果[2]。

(2)放顶煤回采技术的效果分析

按照煤矿的回采位置的环境因素和技术难度通过回采速度数据的分析与对比后，放采煤回采虽然会引起一些带有负面影响的压力，比如说增加了一些相关联的运输工序和运输难度，同时对推采速度也产生了降低的影响等，但综合考量和对比之后，其回采的连续性具有很好的效果，也表现出了一定的优势，尤其是在采全高处理冒顶的时间方面能够极为效率的进行节省和改善。如图所示：

在经济效益方面的分析对比也能够看出工作面的回采率方面，通过对一次采全高工艺技术和放顶煤回采工艺技术的回采率计算得出，一次采全高工艺技术的回采率是百分之七十五，而放顶煤回采率则高达百分之九十，具有很高的比重。因此，在这一开采区内应用放顶煤回采工艺技术能够使回采率得到明显的升高效果。此外，在多回采煤炭量方面针对一些煤层厚度高达五米以上的煤层工作面也较为适用放顶煤回采工艺技术，在其工艺的应用中，能够将之前所采用的一次采全高回采工艺技术的回采率进行大幅的提升。并且在多个工作面进行放顶煤回采技术工艺后能够实现回采率的整体性提高[3]。由此可见，放顶煤回采工艺技术具有极高的可行性应用价值。

3. 煤矿开采作业中回采技术选择的基本原则和应用条件解析

(1)回采技术选择所应遵守的基本原则

按照目前煤矿开采作业工程的实际情况，对回采工艺技术进行选择所应该遵循的基本原则首先是需要注意开采煤层的厚度条件，回采技术工艺的选择很大程度上会受到煤层厚度的决定和影响。一般只有超过五米厚度煤层和低于十五米的煤层厚度为实际的应用区间。一些较为特殊的地质条件和开采环境最多能够达到二十米[4]。但是一旦超出二十米的厚度那么这一回采工艺技术的应用则不适用，需要改为分层放顶煤技术方法进行煤层开采。如果煤层的厚度处在五米以下，则可以选用大采高综采方式进行煤层的开采。通常情况下煤层的赋存状态较为不稳定，而且由于煤层是处预埋藏状态，其不稳定性也就大幅上升，很多煤层的厚度变化极为不规律和明显。对于回采技术工艺的选择主要适用的煤层就是变动幅度较大的情况。但是由于采用回采工艺技术需要配备有质量较高的支架进行配套操作，其对开采作业的要求也就相应提升，而且对于不同的煤层厚度需要不同高度的支架进行调整和设置，以方便回采工艺技术的作业应用。这会造成因为工作面的支架需要移动，其频率过高的情况下极为容易引起较大的煤柱损失。除此之外，针对一些节理裂隙的发育程度和煤层硬度的情况下顶煤冒落如果出现相对均匀的松散状态则需要煤层的硬度较小，并且如果是发育较为完全的节理裂隙就更加有利于对顶煤的再次破碎，也更加方便回采技术的应用和对煤壁的控制水平[5]。

(2)回采技术选择的适用条件

(1)一次采全高回采工艺技术的适用条件。其一是需要煤层的厚度必须是最大数值七米以下的煤层，并且煤层的厚度变化程度要较小，同时处于比较稳定赋存状态。其二是针对回采设备的配套支架条件必须要具备较高的支撑强度，必须要求其具有较为稳定的煤层顶底板，高强度的煤层顶底板能够为支架提供稳定的支撑力，保证回采作业的正常运行[6]。其三，需要裂隙发育程度较低或者具有较高强度且稳定的煤层条件。

(2)放顶煤回采工艺技术的适用条件。其一，矿井的普氏系数要较低，其二，节理裂隙发育的程度会对放顶煤回采技术的应用造成较大的影响，所以其适用条件是节理裂隙的范围不得高于三十到四十公分，其三，放顶煤回采工艺技术所适用的矿井需要具有较大的开采深度，有利于冒放性的形成，以提高回采率[7]。

4. 结束语

要想实现回采技术的高效能应用就需要确定煤层的实际开采条件，并结合基础的煤层地质数据进行谨慎的选择，并且需要依据选择的因素进行仔细的调差和勘测做出科学可靠的分析，然后再结合实际的分析结果和煤层的实际情况进行不同回采技术的要求条件的对比，最终进行回采技术的选择。

摘要：随着社会的发展和时代的进步以及经济水平的提升，人们对于自然矿产资源的需求和开采规模也不断的扩大。其也是在市场经济和日益增长的生产需求推动下的必然结果。其中煤矿资源的开采技术逐渐成熟，并在此基础上不断的进行发展和研究。在煤矿开采过程中常会遇到一些较为特殊的地质条件和开采环境，需要对其进行实地的勘测以及结合自身回采率和地质条件之后采取相应的回采工艺或进行工艺更换，目前主要包括一次采全高回采技术和放顶煤回采技术。本篇文章首先进行煤层赋存情况以及大采高综采技术进行介绍，再进行放顶煤的可行性检验以及实际的实施效果进行阐述，最后根据实际进行回采技术选择原则和一次采全高与放顶煤回采技术的适用条件进行分析。

关键词：一次采全高,放顶煤,回采工艺技术