提高工作面采出率与防治瓦斯煤尘探讨

【摘 要】随着放顶煤工作面采田率的提高，防治瓦斯及降尘工作应相应做好。

【关键词】放顶煤；开采；瓦斯煤尘

1.提高工作面的采出率

提高放顶煤工作面的采出率是发展放顶煤开采的重要任务。根据工作面统计，放煤工艺的煤炭损失占工作面全部煤炭损失的66%。我国在改善放煤工艺，提高工作面采出率方面取得了一些可借鉴的经验。

1.1减少工作面初采和末采损失

煤质较松软，工作面开切眼沿底板布置，推出切眼6m，不等直接顶初次来压即强制放顶煤：煤质较硬时，利用架间间隙向顶煤打2.0m深的顶眼和刷帮眼，放震动炮使顶煤松动，顶煤尽早冒落能减少初采损失。

1.2减少放煤工艺的顶煤损失

当煤厚为5m左右时，可以采用单轮间隔放煤，当煤厚大于7m时可采取多轮顺序放煤工艺。煤层较厚时多轮顺序放煤工艺较其它几种放煤工艺的顶煤采出率都高。ZFS4000型插板式支架以不同放煤工艺试验结果。放煤步距过大，顶煤易超越放煤口丢弃在采空区，步距过小则煤矸同时放煤步距过大，顶煤易超越放煤口丢弃在采空区，步距过小则煤矸同时到达放煤口，混矸过多。一般经验：高位支架的放煤步距为1.5m，即两刀一放；低位支架的放煤步距0.8m，一刀—放为宜。

1.3减少浮煤损失

低位放顶煤支架收尾梁放煤时，顶煤常溢出后部输送机两侧，移输送机后于采空区形成300mm厚的浮煤，约占工作面采出率的2%。因此，将后部输送机推移千斤顶的铰点上移200mm，改变了拉移受力状态，使后部输送机推进时产生向下的分力，将部分浮煤铲入机槽。

1.4工作面合理的推进方向

当工作面仰采时，散体煤块重力的倾斜的分力指向采空区，促使顶煤向采空区运动，若使用开天窗支架，则支架放煤溜槽角度变小，顶煤和下滑的阻力增大，影响顶煤溜放，如果煤层倾角进一步加大，则顶煤放出效果更差。

当工作面俯采时，则顶煤放出效果更差。当工作面俯采时，顶煤重力的倾斜分力指向煤壁，促使顶煤向放煤口方向运动，随着煤层倾角加大，顶煤放出效果更佳。因此，俯采有利于提高顶煤采出率。但是俯采时采空区侧的矸石向放煤口的运动也比较顺利，若放顶煤步距较小时，矸石可能先于顶煤到达放煤口，增大顶煤的含矸率和降低其采出率，因此俯采时放煤步距应较大；而仰采时应适当减小放煤步距。采用走向长壁开采时，正确的放煤方向即从工作面下端头向上端头方向依次放煤，可比相反的放煤方向获得较高的采出率和较低的含矸率。

1.5减少工作面端头损失

综放工作面两巷—般沿底布置，为保护出口安全，工作面两端头各两架支架上的顶煤不放而形成端头损失。但只要有合理的端头支架和排头架（过渡架）以及相应的保护措施，不仅出口安全有保证，而且可以减少端头损失。如某矿二个工作面装备了ZTl9200型端头支架和ZPT8750型过渡架配合，改革了端头管理，顺利实现端头顶煤的放出，使工作面割煤和放煤等长，取得良好的效果。

2.防治瓦斯及降尘

2.1瓦斯防治

随着放顶煤综采工作面开采强度大幅度增加，瓦斯涌出量比分层开采增大，又因顶煤的煤体瓦斯得不到预先释放，则沿顶煤的冒落区、破碎区和裂隙区的面大量涌出，相应地必须加大采场供风量。为了消除工作面机尾隅角的瓦斯局部积聚，在工作面机尾处吊挂风帘、装水射流喷嘴，以冲淡隅角处瓦斯积聚。为了杜绝瓦斯超限，在一些高瓦斯矿井的放顶煤工作面，沿煤层顶板布置一条与风巷内错12m的瓦斯巷。某工作面实施后，工作面风量及瓦斯情况，实测表明，上隅角瓦斯浓度和工作面回风流的瓦斯浓度都在0.5%以下。

2.2降尘方法

放顶煤工作面的粉尘多，可采取以下降尘方法：

（1）煤层高压注水。为了软化的湿润煤体，可超前采煤工作面向顶煤打高压注水钻孔，孔深为工作面长度的30%左右，孔距可取1 5m左右，并确定合理的注水量和水压。

（2）使用降尘剂和脉冲式高压喷雾降尘系统。由于脉冲高压喷雾提高雾滴的分散性，增力了雾滴密度和运动速度，增加尘、雾之间碰撞能量：又由于降尘剂对粉尘扩散湿润和凝聚增重，促使粉尘沉降，提高喷雾降尘效果。

（3）安装采煤机喷雾杆抑尘器。在采煤机机身两端头安装弹簧喷雾杆，于滚筒顺着上下风侧形成喷雾区，将割煤粉尘抑制在煤帮一侧，以捕捉主喷雾系统外逸的细粉尘，实现二次捕尘，降低割煤工序的粉尘浓度。

（4）移架放煤自动喷雾系统。依靠液控单向阀，按照液压支架工作程序，实施移架、放煤时的自动喷雾。在架间喷雾与放煤口喷雾的水路中并联一个可逆阀，使放煤时煤口和支架之间一起喷雾。关闭放煤口时，自动停喷。其降尘效果。 [科]