优化近距离煤层厚煤层综放放煤参数提升采收率

本文主要探讨了近距离煤层同采下位厚煤层综放开采工艺参数的研究，针对中国矿业大学矿业工程学院和深部煤炭资源开采教育部重点实验室与河南神火集团有限公司泉店煤矿的实地合作案例。研究的目的是提高在地质条件复杂的近距离煤层开采中，特别是对于厚煤层的顶煤采出效率。 首先，研究团队在分析泉店煤矿的具体地质特征基础上，利用PFC（Particle Flow Code）这种先进的数值模拟软件进行了优化分析。PFC是一款广泛应用于岩土工程、矿产开采等领域的三维颗粒动力学模型，它能模拟复杂地质条件下煤层的开采过程，从而为选择合适的放煤参数提供科学依据。 经过模拟和实验验证，研究者确定了一种有效的放煤策略，即采用0.6米的放煤步距，并采取上行放煤工艺。上行放煤方式是指采煤机从煤层底部向上推进，有利于控制顶煤的破碎程度和减少矸石混入，从而提高顶煤的品质和回收率。 实测结果显示，单架采煤机的平均放煤时间仅为84秒，显示出高效的作业效率。在破碎效果方面，顶煤的破碎块度被控制在10厘米以下，这有助于减轻运输和后续处理中的破碎问题。同时，直接顶的破碎块度保持在30厘米以下，减少了开采过程中对工作面稳定性的影响。 在煤矸比（煤炭与矸石的比例）这一关键指标上，实测数据显示放煤后未见矸石的放煤口占比仅为10.3%，而矸石比例在60%以下的放煤口占比高达86.9%，这意味着综放工作面的煤质纯净度较高，有利于提升能源的有效利用率。 综合以上数据，综放开采工作的平均采出率约为80.41%，最高甚至能达到84.3%，这表明通过优化的放煤工艺，可以显著提高近距离煤层同采下位厚煤层的开采效益。这项研究成果对于优化我国煤炭工业的开采技术，提升资源利用率具有重要意义，也为类似地质条件下其他矿井的开采提供了参考依据。