提高煤礦綜采工作面回采效率的技術研究

煤礦回采對于煤礦產(chǎn)業(yè)來說是一項很重要的技術。煤礦回采工作面就是在煤礦的開采過程中，先將進入綜采工作面的巷道打通至開采工作面的遠處，正式開采的工作面就是回采工作面。而煤礦的回采率是在煤礦開采的過程中開采出的煤量占總煤量的百分比，提高了回采率，就提高了煤礦的開采產(chǎn)量，提高了煤的產(chǎn)量，就促進了經(jīng)濟發(fā)展的速度，并且回采率的提升也符合了可持續(xù)發(fā)展原則。
　　1 開采過程中煤礦綜采工作面的的煤礦損失分析
　　在煤礦開采的過程中，經(jīng)常會有煤炭的損失，而且損耗的量還特別的大。由于巨大的損失也造成了煤礦產(chǎn)業(yè)的種種經(jīng)濟上的不利因素，所以找出損失的原因極為重要，對于煤礦經(jīng)濟的發(fā)展和我國國民生產(chǎn)總值的提升都有著重要的影響。下面來分析煤礦綜采工作面的損失因素。
　　1.1 煤礦的首次開采和末次開采時的煤炭損失
　　在第一次開采的過程中，為了開采過程中的安全經(jīng)常會從前向后開采，并且在頂層不放煤或放少量的煤，導致在頂層塌落的過程中造成煤炭的損失。而在末次開采中，煤礦已經(jīng)到了停采線，就需要撤離開采工具等，在這種情況下也會造成開采損失，在首次末次開采過程的損失分別稱為首次損失和末次損失，減少這兩個過程的損失對提高煤礦的回采率有利。
　　1.2 端頭結(jié)構(gòu)中開采的煤炭損失
　　端頭結(jié)構(gòu)，是在煤炭綜采工作面上的一個重要組成部分，它對開采過程中的安全有著重要的保證。它主要是利用支架利用巷道周圍的墻壁來對煤礦內(nèi)部起到一個支撐的作用，它的完整性和穩(wěn)定性保證了開采任務能夠順利、安全的進行。傳統(tǒng)的開采工藝主要是利用了不放頂層煤礦的放法，導致了在開采過程中煤炭的損失。由于端頭結(jié)構(gòu)所造成的煤炭的損失就是端頭煤炭損失。
　　1.3 分層開采的煤炭損失
　　傳統(tǒng)的開采手段受開采技術的影響，由于器械的局限性而使用的分層開采技術，是煤礦開采過程中浪費最嚴重的開采手段。在煤礦層上覆蓋的巖層稱為頂板或覆巖層，位于煤礦層下方的巖石層叫做底板。在開采過程中，需要越過頂層的巖石層才能繼續(xù)開采。對此，在開采的過程中，當煤層比較厚的時候，我們就可以將煤層分為若干層，原理上大致分為兩到三層，分別開采，這就是分層開采。
　　在分層開采的過程中，最大的問題就是安全問題。在開采的過程中需要將工作面的瓦斯處理好，而瓦斯的體積過大，開采的煤層的結(jié)構(gòu)又不穩(wěn)定，如果固定不好就會開采的過程造成危險，固定好了又會使煤炭浪費嚴重，于是為了安全，人們不得不將瓦斯固定好，煤炭損失也隨之發(fā)生。
　　分層需要有更加專業(yè)的工作人員來進行，而在現(xiàn)如今我國這方面的工作人員少之又少，對煤層的分析不合理，就會導致煤炭的損失浪費，就會降低煤礦的回采率。
　　1.4 開采過程中煤和巖石混合產(chǎn)生的煤炭損失
　　在煤炭的開采過程中，需要越過巖石層去開采，所以在透過巖石層時，不免有大量的巖石落入煤層，影響了煤炭的純度，但是由于技術有限，導致煤炭提純技術不能很好的進行，影響了純度就會導致開采不合格，不合格的煤炭就會被扔掉，又造成了煤炭的損失。
　　2 煤礦綜采工作面回采的影響因素
　　影響了煤礦工作面回采效率的主要因素有兩個，一是在開采過程中技術的技術有限，開采設備落后;二是煤礦開采過程中煤的本身物理性質(zhì)的影響。下面對這兩個因素進行分析。
　　2.1 技術有限，設備老化、落后
　　對于煤礦開采工業(yè)來說，技術層面的支持是工業(yè)發(fā)展的總的發(fā)展支持。但是現(xiàn)如今，我國的技術有限，導致開采的效率不高，煤炭經(jīng)濟總是不能得到很好的提升。而且我國在煤礦開采工業(yè)上使用的設備也比較落后，落后的開采方式和設備必然導致煤礦工作面的回采效率的低下，回采率不高就會導致開采出的煤炭的產(chǎn)量低下，整體影響了煤炭開采工業(yè)的發(fā)展。所以，引進合理的開采技術，并使用先進的現(xiàn)代化設備是至關重要的。
　　2.2 煤層本身的物理因素
　　煤層的物理性質(zhì)很不穩(wěn)定，所以在開采的過程中也很難施工。煤層的成分也很復雜，結(jié)構(gòu)獨特等，這都對煤礦開采的過程造成了很大的阻礙。對于煤層不是特別厚的地帶來說，煤礦還是比較好開采的，而且回采率也比煤層厚的地方高很多。但是在煤層比較厚和深的地帶來說，開采就非常的難了。由于種種因素的影響，導致開采的效率降低，而且開采出來的煤也比煤層不是很厚的地帶少。所以，在開采之前應該對開采地的地質(zhì)地貌進行精細的調(diào)查，以確保開采過程的順利執(zhí)行。
　　3 提高煤礦綜采工作面的回采率的具體措施研究
　　3.1 提高煤炭的回收和利用效率
　　文中上面說到，要想提高煤炭的回采率，首先就需要將浪費的煤炭進行回收，以提高煤炭的產(chǎn)量。在開采過程中，煤炭的損失量很大如果能將這些損失的煤炭回收并進行提純，煤炭的產(chǎn)量就會得到很大的提升。所以，煤礦開采工業(yè)應該對煤炭損失的各項進行系統(tǒng)性的整理，以此來建立一個數(shù)據(jù)庫，這樣才能對損失的醫(yī)院進行整合，并且以此為基礎回收損失浪費的資源，來提高煤炭的利用率。其次還應該淘汰落后的技術，積極創(chuàng)新出對資源浪費少的技術，并且將它應用在煤礦開采的過程中。
　　3.2 在開采前進行詳細的地質(zhì)地貌的調(diào)查
　　煤層的物理性質(zhì)和其他的結(jié)構(gòu)性質(zhì)使煤礦的開采難度大為提升。所以，在開采之前，應該對地質(zhì)地貌進行詳細的勘察，通過檢查報告來判斷該地帶什么地方適合開采煤礦，同時選擇合適的開采技術和開采設備，保證回采率達到理論要求，以此來盡量降低煤層性質(zhì)對開采過程中產(chǎn)生的影響。由于這種性質(zhì)不是人為決定的，所以不能完全根除，但是盡量降低煤層本身的性質(zhì)對開采的影響，有利于提高煤礦的開采效率。 　　3.3 淘汰落后的技術和設備
　　影響煤礦綜采工作面的回采率的最根本的因素就是技術和設備的影響。落后的技術影響了煤礦開采的整體效率，只有從根本上改善技術的缺陷和設備的老化落后，才能真正提高煤礦開采的回采率。引進先進的技術，更換更精細的、機械化的設備，改善技術上對回采率的影響，是現(xiàn)如今我國煤炭產(chǎn)業(yè)所要做的迫在眉睫的改革。
　　3.4 減少開采過程中的首次損失、末次損失和端頭損失
　　上文已經(jīng)對首次損失、末次損失和端頭損失產(chǎn)生的原因進行了分析，主要原因就是在開采過程中不放頂煤或放過少的頂煤。這三種損失產(chǎn)生的原因都跟巷道的墻壁有著很大的關系，如果綜采工作面的邊界墻壁沒有達到理論上的要求標準，不僅會產(chǎn)生較大的損失，影響回采率，而且還會對開采過程中的安全造成威脅。所以，在開采的過程中，在不影響開采過程的安全的影響下，盡量提高頂煤的量，并且保證綜采工作面的墻壁符合安全合標準，來減少煤炭的損失。
　　3.5 更新分層開采的技術
　　分層開采在技術層面上較為落后，煤礦開采過程中的損失量較大，所以改善分層開采的技術，減少煤炭的損失，提高煤礦綜采工作面的回采率，是一些條件不夠的開采公司等應該做的事情。分層開采的開采手段本身就受技術和設備的影響，所以改進技術和應用設備是必要的。