提高综放采区回采率措施
摘要：较详细地阐述了宁煤集团南沟煤矿针对综放采区回采率的问题，采用优化综放采区设计、优化生产工艺、合理加大综放工作面几何足寸、改革两巷布置方式等措施来提高综放采区的回采率。

1 矿井概况
山西宁武大运华盛南沟煤业公司是宁武能源投资有限责任公司所属5个标准化矿井之一，投产于2013年3月。

矿井设计生产能力为120万t/a，2013年9月核定生产能力为180万t/a。

矿井共设三个井筒，开拓方式为斜井—平硐，开采水平标高为+1465m，采煤方法为走向长壁综合机械化放顶煤一次性采全高，顶板管理采用全部垮落法。

主运输方式为带式输送机，辅助运输为蓄电机运输车和串车。

矿井通风方式为中央并列式，采用机械抽出式通风方法，在回风井安装有FBCDI-8-№26C型抽流式对旋风机2台，配用电机功率为2×250kw。

供电采用双回路，在本矿地面工业场地建有一座10kv变电所。

两回10kv线路引自集团公司35kv变电站，10kv不同母线段。

井下供电采用10kv下井，井下中央变电所安装1000kvA变压器2台，分别向各用电点供电。

矿井正常涌水量30m³/h，最大涌水量为50m³/h，排水采用安装在中央水泵房的3台。

MD155-30×10型水泵，最大排水能力155 m³/h，一级额定扬程30m，功率220kw。

水仓有效容积1720m ³，敷设有Φ194排水管路两趟。

矿井水由中央水泵房经副平硐排至地面沉淀池处理。

探水使用ZLJ-650型矿用坑道探水钻3台配合FEMH275型矿用隔爆型兼本安型瞬变电磁物探仪各1台进行探放水。

在采用综放开采过程中，南沟公司始终注重综放采区的回采率，采用多种措施尽量多回收煤炭资源，提高综放采区回采率。

2 优化综放采区设计
优化综放采区设计，合理布置采区巷道，最大限度地减少采区煤柱损失。

合理加大采区和综放面的几何尺寸，减少采区煤柱设计是提高综放采区回采率的重要因素。

由于综放面受客观条件的制约，客观存在着诸多煤炭损失，如初采损失、停采损失、端头损失等，损失率与工作面的可采储量关系密切；通过加大工作面的几何尺寸提高可采储量，就能相对减少煤炭的损失率；因此，在设备和地质条件以及软岩巷道支护允许时，尽量加大综放工作面面长和有效推进长度，以此来提高综放采区回采率。

优化设计前综放工作面面长135～150m，有效推进长度445～700m；优化设计后综放工作面面长200～220m，最终达到300m以上；有效推进长度1620m，最终达到2400m以上。

区段煤柱尺寸，优化设计前采用20～25m，增大了煤炭损失率；优化设计后采用为5～8m，提高了综放采区回采率。

对于采区上山和石门以及采区硐室群布置采用沿空送巷，不设保护煤柱；而采区三条中巷也不设保护煤柱，采用能布置一个综放工作面宽度的煤柱进行保护中巷，待采区开采后布置该综放工作面进行回采；从而提高了综放采区回采率。

在优化综放采区设计过程中，根据小康矿已基本解决软岩巷道支护和厚煤层极易发火的问题，以及三维地震所提供资料，将原设计的三个采区(南二、南三、南四采区)合并为一个采区布置；将采区上、
下山集中布置在采区的边界，将中巷布置在采区中部；实行两翼倾向仰、俯斜后退式开采。

南二采区南、北翼倾斜长度分别达1600m以上；很明显，由于采区的合并而取消了两套采区准备巷道及采区之间的保护煤柱，从而提高了综放采区回采率。

3 采用后部插板式低位放顶煤液压支架
采用了ZFS7200/17/29H型低位放顶煤液压支架，与其相配套端头支架为ZTF25000/24/35S型和过渡支架ZFG7200/22/30H型；前部及后部运输机均采用SGZ-880/800型运输机。

4 优化生产工艺
5.1 放煤步距的优化
优化前采用的是“两采一放”(即放煤步距1.2m)，分段顺序放煤的方式，现场实际情况表明：顶煤随移架随冒落，由于移第一遍支架时不放煤，在后部运输机的下帮底板上形成了三角煤带堆积，造成煤炭损失，其三角煤带底宽为一遍帮的进度0.6m，高度经实测平均为1.2m，这种损失量按200m面长计算为76.83t；由于是两遍帮丢一次三角煤，因此折合为每遍帮丢煤38.411，损失率为2.6%。

优化后采用的是“一采一放”(即放煤步距为0.6m)，避免了放煤堆积损失，实践效果很好。

4.2 放煤方式的优化
优化前采用的放煤方式为顺序单轮放煤一次放完，这样做可简化作业程序；通过煤质检验及验算回采率，发现混矸率较高，达到8%，
而煤炭的回收率较低，只有85%；这是因为一次放完一架顶煤，顶板紧跟着下落，在接着放相邻支架顶煤时，会过早地出现混矸现象，造成混矸增加；同时在放煤的后期，煤矸相混严重，矸多煤少，只得关上插板，造成煤炭损失增加。

在此研究基础上，优化了放煤方式，优化后采用了顺序两轮折返补放法，这样做可以使顶煤均匀下沉，能够最大限度地放出顶煤，并减少混矸；通过煤质化验及验算回采率，回采时期工艺回采率达到了90%，其混矸率为5%。

5 改革综放工作面两巷布置方式
最开始设计综放工作面时，两巷布置方式是采用相同断面，巷道底板沿煤层底板掘进；由于矿压大，加之直接底板为舍泥质量大的粉砂岩，造成巷道底臌严重，不仅导致巷道严重失稳，而且原煤灰份增加，煤质下降。

由此改变综放工作面两巷布置方式为采用相同断面，巷道底板沿留有1.0~1.5m煤，平均为1.2m左右煤掘进。

为控制巷道底臌、提高回采率的问题，采取以下的措施：
(1)两巷支护形式均采用架设36U型钢4.4m圆形金属支架、喷混凝土、打锚杆的复合支护；棚距600mm；锚杆采用M20×2400mm的螺纹钢锚杆，选用树脂加长锚固，每孔装3个树脂锚固剂，先装入CK2335锚固剂一个，后装入Z2335锚固剂两个；锚固长度为1110mm，锚固力为150kN；托盘采用120mm×120mm×10mm的高强度托盘；锚杆间、排距为800mm×600mm，五花眼布置。

(2)两巷均采用底锚。

(3)两巷掘进时，每日探巷道底板煤厚，控制在1.0～1.5m范围
之间。

(4)两巷回采前，综维队施工超前支护过程中，人工卧底，确保巷道底板为煤层底板。

6 最大限度减小构造对煤炭回收的影响
加强地质预测预报工作，并及时向有关部门提供可靠的地质资料，对断层及煤层变薄、缺失带位置、影响范围的推断，力求准确可靠。

在综放工作面设计和施工中，采取比较灵活的方法，尽量以大断层做为采区和区段边界。

在准确掌握地质及水文地质、瓦斯赋存情况的前提下，对断层煤柱以最小尺寸留设，对煤层厚度与断层落差相比≥2.0m的断层，采用直接硬过的方法，并在回采过程中提前做好过断层的准备工作，加强技术管理。

7 结束语
采区回采率是反映采区设计、开拓布置和生产技术管理水平的重要指标，小康矿通过上述方法和措施，有效的控制煤炭资源的损失，使得综放采区实际回采率达到80%以上，超过了国家规定标准；小康矿对提高综放采区回采率工作的重视，促进了储量管理基础工作的标准化和储量监督工作；综放采区回采率的提高，促进了该矿产量高，掘进率低，采面接续正常，矿井经济效益好的良性循环。