(神包矿业公司阿刀亥煤矿，内蒙古 包头 014100)
摘 要：通过对急倾斜特厚煤层综采放顶煤所产生的各种煤量损失及影响因素的分析总结，从而提出相应对策，以最大限度减少煤量损失，提高急倾斜特厚煤层回采率。
关键词：急倾斜特厚煤层；综采放顶煤；煤量损失；回采率
中图分类号：TD823.25+4 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)09—0080—02
综采放顶煤是利用综合机械化设备开采厚煤层的一种采煤方法，它可以减少生产布局、降低成本、提高采煤工效。特别是对于急倾斜特厚煤层，采用水平分层综采放顶煤工艺更能显出其高产、高效、低耗的优点。这一工艺自2002年在神包矿业公司阿刀亥矿采用以来，取得了显著的经济效益和社会效益。因而如何提高综放煤回采率，其意义十分重大。现结合生产实际情况，对综放煤存在的各种煤量损失、影响因素以及相应对策做以下探讨分析。
1 矿井概述
神包矿业公司阿刀亥井田位于阴山山脉大青山中段南缘，主采煤层为石炭二迭系栓马桩群Cu2煤组，本煤层赋存于一紧闭倒转式背斜北翼的单斜构造中，为特厚煤层，平均煤厚22.58m，平均倾角76°～82°，煤种为瘦焦煤，普氏硬度系数f=1.5～2.0，顶底板均为砾岩层。
矿井采用急倾斜特厚煤层水平分层走向长臂综采放顶煤采煤方法，分层厚度12～20m；工作面沿石门两侧双翼布置，综采工作面有两条放煤线，一条采煤机割煤，采高2.2m，由前部输送机运煤，另一条是矿压作用下的上层煤经支架放煤机构放煤，放顶高度9.8～17.8m,再由后部输送机运出。
2 综放煤引起的煤量损失及其影响因素
对于急倾斜特厚煤层综采放顶煤法存在的回采损失，可以按损失原因及存在形态大致分为以下几种：滞后损失、脊煤损失、厚度损失、落煤损失及其他损失等。
2.1 滞后损失
就是放煤口放煤时上方矸石或后方矸石先于顶煤到达煤口，而使顶煤滞后不能被放出形成的损失(如图1)。滞后损失主要与放顶厚度、放煤步距、放煤顺序等有关，而上述参数的确定合理与否又与煤层的固有特性如煤质硬度、节理发育状况、煤层结构夹矸层数及厚度等有直接关系。
.gif)
2.2 脊煤损失
根据放煤椭球体理论，两个放煤口之间煤体由于受自然安息角的限制不能放出而形成的损失(如图2)。脊煤损失主要与放煤口高度及间距、顶煤高度、放煤步距、放煤顺序等参数有关。
2.3 厚度损失
在工作面进、回风巷顺槽由于受地质因素、矿压因素和运输要求的限制，不可能完全沿着顶、底板布置，在顺槽以外超出自然垮落角范围的煤体不能被放出而形成的损失(如图3)。厚度损失主要与煤层倾角、放煤高度、两巷距顶底板的距离等有关。
2.4 落煤损失
以采落煤炭的形态发生的损失，主要有丢弃于采空区的浮煤，或者是在放煤时落于矸石之下不能放出造成的损失。落煤损失主要与放煤口间距、放煤口高度及运输设备的安装等因素有关。
2.5 其他损失
在急倾斜特厚煤层走向长臂水平分层综放顶煤回采中，还存在着其他煤量损失，如工作面两端头不放顶煤引起的损失，工作面初采期间末能马上组织放顶煤，或由于煤体比较坚硬，矿压显现不明显，初次来压步距大，顶煤不易垮落造成损失；此外，在工作面末采期间，为便于综采设备的顺利拆迁，在接近停采线时往往提前上网遮住支架放煤端时即停止放煤，从而造成工作面末采损失。
3 减少煤量损失的对策及措施
3.1 确定合理的分层厚度
在急倾斜特厚煤层水平分层的开采中，确定合理的分层厚度是十分重要的问题。分层厚度过大或过小都将严重影响煤炭回采率。分层直接受煤层真厚、倾角a、与顶底板岩性、普氏硬度f、煤层垮落角B影响(基本关系如表1)。
一般来说，落采厚度比K≈3～5，合理厚度应根据各矿区的上述参数来具体确定。在阿刀亥矿生产实践中，分层厚度一般10～20m，在西部采区由于煤层厚度较小，平均厚度为25m左右，煤层结构复杂且夹矸层厚度大，分层厚度选为10～15m；东部采区煤层厚度大，平均厚度达38m，且夹矸层相对较少，分层厚度选择为15～20m。
3.2 化选择合理的放煤工艺
放煤工艺主要涉及放煤步距和放煤方法。放煤步距大小影响到煤炭损失及混矸率，过煤步距过大导致上方矸石先于后方矸石到达放煤口，在放煤步距间留有较多的煤体不能被放出而甩入采空区；放煤步距过小，后方矸石先于上方矸石到达放煤口，造成上方部分煤体不能及时放出而损失掉。在多数情况下，放煤步距一般为0.6～1.2m，通常以一采一放较为合理。在煤质疏松、分层厚度小的情况下可适当放大步距。
综采放顶煤方式有多种，如单轮顺序放煤、多轮顺序放煤、单轮间隔放煤等。一般采用单轮间隔放煤方式效果较好。同时要强化放煤管理，严把放煤关，并固定专人放煤，应加强放煤人员的技术培训，提高放煤技能。
3.3 加强工作面地质探测和巷道掘进管理
在急倾斜特厚煤层的水平分层开采中，上一分层工作面的各种地质探测成果，如煤层厚度、倾角、煤质、煤层结构及矸石分布情况即为下部工作面巷道布置以及采煤工艺的选择提供可靠的参数。从而使工作面进、回巷尽量沿着煤层顶、底板，优化选择采煤工艺，以减少各种煤量损失。
3.4 加大顶煤破碎度，提高回采率
一般来说，顶煤越破碎，放煤效果越好。在生产实践中，可通过增大泵压、加大支架初撑力、高压孔注水来加大煤层破碎度。增大泵压、加大支架初撑力，使煤体轴向剪力增大，易出现断裂而破碎。高压孔注水可使煤层原有裂隙进一步扩展，使顶煤硬度降低，解决了煤质硬、产生大块放不下来的问题。
3.5 进一步研究、改进新的放煤工艺
研制并积极采用能放端头顶煤的端头支架，改变以往端头不放顶煤的现状，收回端头煤量。并加强综放工作面的初、末采阶段的放煤管理，初采时坚持工作面推出切巷就放煤的措施。对末采拆除工艺，应改变过去接近停采线时提前10m上顶网不放煤的停采方法，在保证采场稳定的情况下最大限度缩小不放煤范围。
5 结束语
通过对我矿水平分层综采放顶煤生产实践的损失分析，进一步表明影响急倾斜特厚煤层综放回采率的因素是多方面的。因而要具体情况具体分析，优化设计、选择合理的采煤工艺，改进和加强技术管理，提高水平分层综放回采率，有效地控制煤炭资源的损失。而且使综放技术不断完善和提高，成为厚煤层回采实现高产、高效、安全、低耗的主要技术途径。