综采工作面回采率提高的有效措施

1.1 开采技术

总的来说，煤层开采的技术条件对回采率有着决定性的影响，主要体现在工作面、巷道、井筒的布置和采煤工艺的选择方面。工作面的布置方式决定了综采工作面的回采方向。若采煤工作面布置得不直，则在回采时需要不断地调整工作面的位置，这就造成了大量的煤在工作面调整时被丢弃，从而降低了煤炭资源的回采率。在布置巷道时，为了尽快出煤，多将巷道布置在煤层中，这就需要预留大量的煤柱来维持巷道稳定性。此外，井筒的布置方式也会影响回采率，由于岩层移动会导致井筒变形，需多划一定的保护煤柱，而斜井保护煤柱的宽度要远大于立井保护煤柱的宽度。采煤工艺的选择也会对回采率产生影响。虽然现在有多种综采技术，但每种综采技术的资源回采率是不一样的。在对厚煤层开采时，采用大采高一次采全厚工艺与分层开采综采工艺的回采率存在显著的差别，大采高的回采率要高于分层开采的回采率[3]。这就要求在进行煤层开采时，根据煤层的开采厚度选择合适的采煤工艺，从而使回采率达到最高。

1.2 煤层赋存条件

煤层的赋存条件对综采工作面的煤炭回采率有直接影响。在煤矿开采过程中，断层、陷落柱对工作面的布置有直接影响。在这些区域附近开采时，通常需要预留合理的保护煤柱，以保证煤矿开采的安全性，这就导致部分煤炭不能采出[4]。当工作面存在陷落柱时，有时需要对工作面搬家，导致陷落柱附近有部分煤炭损失，降低了煤炭的回采率。由于综采技术有着最大的采高，若煤层某些区域的厚度超过了采煤机的采高，则这部分煤炭显然是不能采出的。此外，当煤层的倾角变化较大时，会导致底板中有部分煤炭难以采出，增加煤炭的损失，降低煤炭资源的回采率。此外，若煤层上覆岩层中有含水层时，考虑到煤层开采会破坏含水层，则应该预留一定的防水煤岩柱。在大多数情况下，预留的防水煤柱是很难回收的。

1.3 地面建筑物及设施

在过去，煤矿生产多是在一些无人地带进行的，开采时不用考虑对地表建筑物及设施的影响。但是随着经济的发展，很多矿区附近出现了居民区以及铁路、公路等，这就导致在开采时不得不考虑对这些建筑物及设施的影响。在煤层开采后，地面会出现不均匀变形，影响建筑物及设施的正常使用。为了保护一些建筑物及设施，需要预留一些保护煤柱。在很多时候这部分煤柱也是不能被采出的，这也会降低煤炭资源的回采率。随着建筑物及设施的增多，损失的这部分煤炭资源也在增多。

1.4 生产管理

管理也会对煤炭资源的回采率造成一定的影响。目前，很多煤矿在生产时注重出煤量，很少关注煤炭资源的回采率问题。在很多情况下，为了提高煤炭资源的回采率，需要降低生产的效率，例如回收边角煤，这就导致很多煤矿不愿意去调查损失的煤炭量。在利益驱动下，保证煤炭资源的回采率是一件困难的事。

2 提高工作面回采率的措施

2.1 发展沿空留巷技术

对综采工作面回采率影响最大的是大量保护煤柱的预留。现在很多矿井在掘进时，为了方便，依然采用传统的双巷掘进方式，这会导致有大量的保护煤柱存在。为了缩短保护煤柱的宽度，沿空留巷技术应运而生。在上个工作面回采完成后，将工作面的回风巷保留下来作为下个工作面的运输巷。这种技术可以少掘进一条巷道，有效地减少巷道的保护煤柱，是一项具有发展前景的技术。但是该技术还存在很多难题需要解决，主要的问题是沿空留巷的支护。由于要保留的巷道容易受到工作面回采时采动应力的影响，支护起来十分困难，需要解决支护参数的选择及支护形式的选择问题。

2.2 加强地质勘探 合理设计工作面

考虑到地质构造以及水文地质情况对综采工作面的回采率有较大的影响，因此需要详细地了解矿区的地质构造及水文地质情况，以此来进行工作面的合理设计。为了保证勘探结果真实可靠，需要采用钻探方法结合先进的物探方法，来摸清矿区的地质构造情况。对于矿井的水文地质情况，需要采用精确的电阻法勘探，摸清矿井水的来源及流向。在获得可靠的地质构造资料及水文地质资料后，才可以进行综采工作面的设计，使工作面尽量避开地质构造所带来的不利影响。

2.3 加强对煤柱的回收

在煤层开采过程中预留有大量的煤柱，这是回采率降低的主要原因，因此必须采取措施对这些煤柱进行回收。煤柱多分为三角煤柱和巷道保护煤柱。对于综采工作面开采完成后剩余的三角煤柱，可以布置一个普采工作面或炮采工作面来进行开采;而对于巷道的一些保护煤柱，可以在回采末期回收。回收这些煤柱存在的最大问题是安全性问题，由于煤柱周围都是采空区，煤柱存在应力集中的情况，在开采时可能会发生冲击地压安全事故，这点在回收煤柱时需要特别注意。值得注意的是，现在矿井中用于保护地面建筑物及设施的煤柱数量很多，对这部分煤柱的有效回收是煤矿行业研究的重点。对于开采会影响到建筑物使用的情况，一些煤矿在开采时应用了充填技术，可以有效地控制开采引起的地表沉降问题。充填技术是一项非常值得推广的技术，但是需要考虑充填的成本。

2.4 尽量不使用放顶煤开采技术

放顶煤开采技术是厚煤层开采的一种重要技术，通过设置合理的采放比可以一次对十几米厚的煤层进行开采。但是这种技术的回采率非常低，会有大量的煤炭资源遗留在采空区，而且当煤层的硬度比较大或者煤层中有矸石时，大量的顶煤不能放出。经过大量数据统计得出，放顶煤开采技术采出的煤炭只有 50%左右，比普通的综采技术低 10%～20%。因此，在选择采煤技术时，尽量不要选择放顶煤开采技术，以保证综采工作面回采率较高。

3 结语

由于煤炭资源是一种不可再生资源，减少煤炭资源的浪费具有重要的意义。为了减少煤炭资源的浪费，需要提高综采工作面煤炭资源的回采率。在煤炭开采过程中，影响煤炭资源回采率的因素有开采技术、地质条件、地面建筑物及设施、管理等。为了提高综采工作面的回采率，应该从发展沿空留巷技术、加强地质勘探、合理设计工作面以及加强对煤柱的回收等方面做起。