近距離煤層開采工作面聯(lián)合布置研究

崔鳳文

（黑龍江省地方煤炭工業(yè)〈集團(tuán)〉總公司，黑龍江 哈爾濱150001）

現(xiàn)實(shí)中， 近距離煤層的開采工作總是會(huì)受到開采技術(shù)的限制，從而在很大程度上影響到煤炭開采量。 其次，巷道布置和支護(hù)設(shè)計(jì)等也是影響其開采量的重要因素。所以相關(guān)的煤炭公司要積極采用聯(lián)合布置等措施控制好這幾個(gè)環(huán)節(jié)，只有這樣，才能獲得較為理想的開采量。

1 聯(lián)合布置的相關(guān)定義與意義

1.1 聯(lián)合布置的有關(guān)定義

所謂的煤層開采區(qū)的聯(lián)合布置工作，就是指當(dāng)使用地下開采法采煤時(shí)，將開采水平沿走向劃分為若干采區(qū)，作為礦井生產(chǎn)的基本單元。并且在采區(qū)范圍內(nèi)開掘一系列巷道，建立完整的采掘、運(yùn)輸、通風(fēng)、供電和排水等生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證正常生產(chǎn)的布置措施。 其通常將幾個(gè)煤層劃為一組， 在最下面的煤層或底板巖石中布置共用的上山和平巷，一般開三條上山，各煤層和底板巷道用石門和溜煤眼相聯(lián)系，再建立一個(gè)統(tǒng)一的生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2 聯(lián)合布置的相關(guān)意義

當(dāng)煤層間距較小時(shí)， 實(shí)施聯(lián)合布置法可以從整體上布置采區(qū)巷道，幾層煤共用一套上山眼和平巷。 這樣就可以有效的減小相關(guān)的開采投入資金。 而且這些共用巷道布置在煤組最下面的煤層中，可以用區(qū)段石門將上部煤層聯(lián)系起來，從而形成統(tǒng)一的采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)。 這樣就能在很大程度上減少大巷的數(shù)目和巷道工程量，充分發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備的能力，節(jié)省設(shè)備和管線器材，提高生產(chǎn)能力。這也是聯(lián)合布置法已在我國煤礦開采中獲得廣泛應(yīng)用的原因。

2 采取聯(lián)合布置法的實(shí)施步驟

2.1 明確煤層的開采情況

筆者認(rèn)為，只有明確了煤層的開采情況后，才能根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行聯(lián)合布置法的實(shí)施步驟，也只有這樣，才能起到事半功倍的效果。下面筆者將結(jié)合具體的實(shí)例進(jìn)行說明：挖金灣礦11 號(hào)與12 號(hào)煤層間距離為0.5-1,Zm,平均煤層厚度分別為1.68m,1.77m,煤層傾角2-4 度,煤層自然發(fā)火期6-12 個(gè)月。11 號(hào)煤層的頂板巖性為淺灰色粉砂巖.與細(xì)砂巖互相摻雜,局部以細(xì)砂巖或粉砂巖為主,水平及波狀層理發(fā)育,厚度為3.21-6.55m,局部夾薄層煤線;底板(12 號(hào)煤層頂板)巖性為灰色粉砂巖,間夾細(xì)砂巖,厚度為0.5-1.2m,含植物化石碎屑。12 號(hào)煤層底板巖性以灰色粉砂巖為主,間夾細(xì)砂巖,成分以石英為主,長石次之,水平及微波狀層理,含有植物化石碎屑。

2.2 明確設(shè)計(jì)方案

在明確了煤層的狀況后，就可以根據(jù)相關(guān)煤層之間的距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中一種就是采用盤區(qū)聯(lián)合布置，工作面內(nèi)錯(cuò)布置的開采方案。其具體措施就是在11 號(hào)煤層布置盤區(qū)集中軌道巷與集中回風(fēng)巷, 在12號(hào)煤層布置盤區(qū)集中運(yùn)輸巷， 這樣兩層煤就共用可以1 套盤區(qū)巷，可以減少盤區(qū)巷掘進(jìn)和維護(hù)工程量,減少區(qū)段煤層平巷的維護(hù)和運(yùn)輸費(fèi)用，有利于大型運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備的使用,可以增加工作面連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間，從而有效的提高工作效率。而工作面上下兩層通常采用內(nèi)錯(cuò)布置的方法,內(nèi)錯(cuò)距離4m(凈煤柱),上層工作面之間煤柱留8m,下層工作面之間煤柱留23m， 這樣工作面采用內(nèi)錯(cuò)布置,12 號(hào)巷在掘進(jìn)和回采時(shí)均在上層工作面采空區(qū)內(nèi),不僅可以避開煤柱集中壓力,掘進(jìn)和回采時(shí)頂板管理相對(duì)容易，更可以有效地減少盤區(qū)煤柱,降低煤柱損失,提高回采率。另一種則是盤區(qū)分層布置,工作面重疊布置開采方案。該方案主要措施是：11 號(hào)與12 號(hào)兩層先各自布置盤區(qū)集中運(yùn)輸巷、集中軌道巷、集中回風(fēng)，然后再在,工作面的上下兩層進(jìn)行重疊布置。 這樣巷道之間的聯(lián)系和生產(chǎn)系統(tǒng)都較簡單，施工步驟少，工程的勞動(dòng)密集度小，這就決定了其具有不可替代的靈活性。 而且企鵝工作面多采用重疊布置，這樣就可以有效的節(jié)約空間，使回采的效率得到有效的提高。 但是有利必有弊，這種盤區(qū)生產(chǎn)能力小,增加了輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設(shè)備、人員,效率低。而且1 層煤用1 套盤區(qū)巷的方式增加了盤區(qū)巷道的掘進(jìn)和維護(hù)工程量，進(jìn)而增加了區(qū)段煤層平巷的維護(hù)和運(yùn)輸費(fèi)用。

結(jié)合挖金灣礦的煤層的具體特點(diǎn)，無論是從地理因素角度還是工程的施工角度方面，聯(lián)合布置法的施工效果都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于分層布置的施工效果。 值得一提的是，筆者切忌認(rèn)為分層布置的方法就一定沒有聯(lián)合布置的方法好，只是具體問題具體對(duì)待，在實(shí)際的生產(chǎn)中，相關(guān)的工作人員還是要結(jié)合具體的施工條件進(jìn)行綜合的分析，從而確定出最佳的施工方案。

3 聯(lián)合布置法施工過程中出現(xiàn)的問題及解決方法

3.1 由于開采煤礦是一個(gè)規(guī)模較為浩大的工程， 且要影響到地下的巖層帶，因此在開采過程中就可能會(huì)遇到種種問題。 如因?yàn)槁?lián)合布置法采用的是可以1 套盤區(qū)巷的方式。 這樣在采完11 號(hào)煤層的煤炭后,在12 號(hào)煤層沿頂板掘進(jìn)時(shí),12 號(hào)煤層的煤體已受支承壓的作用，直接頂、基本頂已破壞。 這樣就有可能直接導(dǎo)致巷道掘進(jìn)施工中的冒頂和片幫事故，進(jìn)而直接威脅掘進(jìn)工作面安全生產(chǎn)，甚至造成規(guī)模較為巨大的坍塌，給開采方帶來不小的經(jīng)濟(jì)損失。 另一種常見的問題則是施工遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí),掘進(jìn)施工困難。由于山于煤層間距小,在12 號(hào)煤層掘進(jìn)時(shí),本身支承壓力作用后松散區(qū)的結(jié)構(gòu)就不夠穩(wěn)定。 若遇地質(zhì)構(gòu)造,就更是雪上加霜。 而且巷逆圍巖穩(wěn)定性差,當(dāng)構(gòu)造帶附近頂板有淋水時(shí)，加上煤體松散，巷道就會(huì)變得十分難以控制，這樣也可能會(huì)造成較大的安全事故。

在這種情況下，就對(duì)開采方的施工提出了較高的要求，要求開采方認(rèn)真落實(shí)每個(gè)工序，抓好直接影響支架支護(hù)質(zhì)量和巷道礦壓強(qiáng)度的巷道成型工作。 扎實(shí)做好巷道的維護(hù)及穩(wěn)固工作，從而在一定程度上有效地保障工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。 另一方面，巷道支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作也是極其重要的，因?yàn)槿藶楸O(jiān)測(cè)中的主觀因素的比重較大，只有巷道支護(hù)的監(jiān)測(cè)及維護(hù)工作建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上才能起到更好的效果。

3.2 工作面順槽布置問題：首先讓我們明確一下工作面順槽的定義：工作面順槽是為了回采煤層而挖掘的回采巷道。工作面順槽一般有兩條，即運(yùn)輸順槽和輔運(yùn)順槽，輔運(yùn)順槽進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸順槽回風(fēng)，有些工作面布置三條順槽即運(yùn)輸順槽、輔運(yùn)順槽、回風(fēng)順槽。運(yùn)輸順槽和輔運(yùn)順槽為進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)順槽回風(fēng)。 本方案中出現(xiàn)的問題主要是由于順槽的材料及設(shè)計(jì)不夠合理，從而直接導(dǎo)致其使用功能受損，不能很好的與工作操作相匹配，導(dǎo)致煤炭被開采出來后卻不能有效的運(yùn)輸出來，丟煤現(xiàn)象嚴(yán)重。對(duì)于此種情況，一方面要認(rèn)真考察開采現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，從而有效的設(shè)置工作面順槽；另一方面，則可以采用一些新型的材料，保障工作面可以承受的工作強(qiáng)度。 這樣雙管齊下，就一定可以解決工作面順槽的布置問題，從而提高運(yùn)煤的效率。

4 結(jié)語

綜上所述，聯(lián)合布置法具有節(jié)約空間、人力和設(shè)備等的突出特點(diǎn)，如果運(yùn)用適當(dāng)可以起到提高效率，事半功倍的效果，因此對(duì)于近距離的煤炭開采工作具有十分重要的意義。對(duì)于其不足之處也可以結(jié)合具體條件進(jìn)一步完善，所以其前景還是十分廣闊的。

［1］趙耘,胡銀如.挖金灣礦近雄離煤屬聯(lián)合布置可行性研究[J].煤礦開采，2002，6.

［2］王金亮. 挖金灣礦近距離煤層聯(lián)合布置可行性研究[J].山西焦煤科技，2004，12.