煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)

喬海濱

(內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017000)

1 煤礦開采的巷道布置

1.1 近距離煤層回采巷道布置

在某煤礦采區(qū)，其上部標(biāo)高為-200m，下部標(biāo)高為-350m，平均傾斜長度為800m，采區(qū)內(nèi)包含著四個(gè)可采煤層，其中八層與九層屬于近距離煤層，十層為主采煤層。為提高煤礦開采效率及經(jīng)濟(jì)性，合理布置巷道形式。其巷道布置形式為：在八層煤層中應(yīng)用單孔送巷，沿空留巷布置形式。 巷道開挖到開切眼位置后，挖掘出一個(gè)與九層開切眼位置相通聯(lián)絡(luò)巷，九層煤層開切眼作為邊界，運(yùn)輸煤礦下山。巷道斷面設(shè)計(jì)為機(jī)軌合一形式，應(yīng)用金屬可縮性支架進(jìn)行支護(hù)。 這種回采巷道布置形式，可以支持兩個(gè)開采面同時(shí)進(jìn)行回采作業(yè)，加快了回采推進(jìn)速度，提高了煤礦開采效率； 近距離巷道布置可以緩解采煤工作面緊張局面，合理組織生產(chǎn)活動提供了可行性。

1.2 高瓦斯煤層群采區(qū)上山巷道布置

在進(jìn)行高瓦斯煤層群采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)綜合考慮煤層賦存狀況與煤層瓦斯含量，選擇瓦斯含量相對較低的煤層進(jìn)行巷道布置。 為防止出現(xiàn)瓦斯爆炸等安全事故，應(yīng)保證采區(qū)內(nèi)風(fēng)流穩(wěn)定，建立可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。 在采區(qū)通風(fēng)設(shè)置時(shí)應(yīng)將采掘工作面作為重點(diǎn)，保證采掘工作面風(fēng)道始終保持穩(wěn)定。 采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷道之間應(yīng)設(shè)置繞道將其隔離，避免風(fēng)門對采掘工作面風(fēng)量的影響。

1.3 殘煤開采巷道布置

在進(jìn)行殘煤開采巷道布置時(shí)，應(yīng)最大限度的應(yīng)用原有巷道，可在煤層下部槽煤中設(shè)置共用巷道，并多設(shè)置送煤巷。考慮到殘煤量較少，可以通過應(yīng)用巖巷并多布置煤巷，可以節(jié)省巷道布置成本。 殘煤開采巷道布置按照利于回收煤炭資源的原則進(jìn)行布置。巷道布置時(shí)應(yīng)分對原巷道及其構(gòu)造位置相對位移進(jìn)行研究， 充分利用原有巷道資源，節(jié)省投資。 巷道布置應(yīng)注意通風(fēng)管理、防止發(fā)生火災(zāi)等安全事故。

在煤礦開采過程中，應(yīng)綜合分析各種因素，合理設(shè)置煤礦開采巷道，選擇符合實(shí)際的巷道規(guī)格及其支護(hù)方式。 如在巷口到工作面采取錨桿支護(hù)，合理設(shè)置錨桿數(shù)量及間距，保證煤礦巷道布置的安全性與實(shí)用性。

2 煤礦采煤工藝技術(shù)分析

2.1 割煤與裝煤

在煤礦開采過程中，應(yīng)合理選擇采煤機(jī)工作方式及進(jìn)刀方式。 在煤層相對較為平緩時(shí)，可以采取雙向割煤的工作方式。 在采煤機(jī)運(yùn)行過程中，前滾筒升起并沿頂板進(jìn)行割煤作業(yè)，后滾筒降落沿底板進(jìn)行底煤割煤作業(yè)并裝煤，在工作面應(yīng)用雙向割煤方式往返一次可以進(jìn)兩刀，在采煤機(jī)截割之后，通過推移刮板輸送機(jī)將機(jī)道中殘留浮煤輸送到中部槽內(nèi)，采取人工清理方式進(jìn)行刮板輸送機(jī)外部浮煤清理。 在進(jìn)行煤礦機(jī)割煤操作之前，工作人員應(yīng)安排開機(jī)準(zhǔn)備工作，將采煤機(jī)冷卻水打開并保持空載運(yùn)行五分鐘左右，在空載運(yùn)行過程中如發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)存在故障問題，則需要及時(shí)處理；在采煤機(jī)割煤過程中，工作人員應(yīng)及時(shí)調(diào)整滾筒升降幅度，做到割頂作業(yè)時(shí)將頂煤割凈，進(jìn)行割底作業(yè)時(shí)將底板割平，保證煤壁保持直線。當(dāng)煤層逐漸趨向傾角較大時(shí)，采煤機(jī)應(yīng)采取單向割煤的作業(yè)方式。 采煤機(jī)由尾巷開始向頭巷進(jìn)行割煤，然后由頭巷以空刀形式返回下尾巷，采煤機(jī)在運(yùn)行過程中其前滾筒進(jìn)行頂板割煤，后滾筒則進(jìn)行底板割煤與裝煤作業(yè)。 為防止溜頭出現(xiàn)下竄問題，可以將順序式單架改變?yōu)榉纸M移架形式。在煤層傾角較大時(shí)，需要前移分組支架，將采煤工作面調(diào)整為斜工作面。 在采煤機(jī)割煤與裝煤過程中，應(yīng)合理選擇進(jìn)刀方式。 一般采煤作業(yè)時(shí)采煤機(jī)采取端部斜切進(jìn)刀方式。 采煤機(jī)運(yùn)行到煤礦溜尾后，左滾筒割通進(jìn)入到順槽后應(yīng)調(diào)整滾筒，將右滾筒上升并下降左滾筒，將采煤機(jī)右側(cè)刮板輸送機(jī)調(diào)整到煤壁，采煤機(jī)則按照刮板輸送機(jī)移動方向進(jìn)行截割并進(jìn)入到煤壁。 在割煤進(jìn)度為30m 左右時(shí)，需要將采煤機(jī)左側(cè)刮板輸送機(jī)向煤壁推近，采煤機(jī)滾筒在溜尾方向上進(jìn)行三角切割。 當(dāng)采煤機(jī)割到溜尾位置后，調(diào)整滾筒進(jìn)行溜頭方向割煤作業(yè)。

2.2 移架操作

在煤礦開采中，工作面支架方式多采取手動鄰架，新暴露頂板支護(hù)采取單架依次順序移架方式，其移動步距與截深相等。 在煤礦開采過程中，采煤機(jī)割煤后應(yīng)馬上進(jìn)行移架，并支護(hù)新暴露頂板。如煤礦頂板壓力較小且頂板完整時(shí)，移架應(yīng)滯后采煤機(jī)后滾筒5 架左右，如煤礦頂板壓力較大，頂板較為破碎時(shí)，為保證煤礦開采安全性，其移架應(yīng)滯后采煤機(jī)前滾筒2 架左右，采取超前支架方式。 如在實(shí)際采煤過程中，移架速度相對采煤機(jī)運(yùn)行速度較慢，則需要降低采煤機(jī)牽引速度，或停止采煤機(jī)進(jìn)行移架。 在移架操作過程中，應(yīng)重點(diǎn)對頂板狀況進(jìn)行監(jiān)控， 其頂梁下降不宜過多， 支架頂板與頂梁間距應(yīng)保持在150-200mms 范圍內(nèi)。 如立柱下降量較小，可以不進(jìn)行平衡千斤頂操作，能夠同時(shí)進(jìn)行降柱操作與移架操作。 如煤礦頂板較為破碎時(shí)，移架后應(yīng)將操作平衡千斤頂，通過千斤頂將頂梁前端上翹，提高頂梁支護(hù)力，減緩新暴露頂板下沉問題。 如煤礦頂板堅(jiān)硬完整時(shí)，可以通過平衡千斤頂將支架頂梁后端上抬，提高頂梁后端支護(hù)力。 為保證移架后礦井的安全性，在移架操作后需要做好接頂作業(yè)，保證移架后支架初撐力超過泵站壓力的80%。

2.3 推移工作面刮板輸送機(jī)

在煤礦開采過程中，采煤機(jī)割煤后，進(jìn)行工作面刮板輸送機(jī)推移，推移采煤機(jī)刮板輸送機(jī)應(yīng)在采煤機(jī)后滾筒15m 之外進(jìn)行， 保證刮板輸送機(jī)彎曲段其長度應(yīng)超過18m。在刮板輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中推移刮板輸送機(jī)，推移應(yīng)保持一條直線。

3 移端頭支架過程中應(yīng)注意的問題

為保證煤礦開采安全性，應(yīng)做好安全防護(hù)措施。 在端頭支架移動之前或工作人員經(jīng)過端頭傘檐時(shí)，應(yīng)對傘檐位置進(jìn)行檢查，查看端頭支架是否存在活石或零皮等安全隱患。 如發(fā)現(xiàn)支架存在安全隱患，則需要進(jìn)行處理，消除安全隱患并移架。在移架操作之前，將支架座箱附近矸石及浮煤進(jìn)行清理。 在移架操作時(shí)，將鄰架操作手把設(shè)置到推移刮板輸送機(jī)位置，如在推移過程中阻力較大，則應(yīng)查明原因。進(jìn)行支架降柱，應(yīng)遵循先降后柱再降前柱與前梁的原則。

4 移架推移刮板輸送機(jī)后拉轉(zhuǎn)載機(jī)與縮帶式輸送機(jī)

在拉轉(zhuǎn)載機(jī)之前，需要對機(jī)頭位置巷道布置情況及頂板狀況進(jìn)行檢查，重點(diǎn)保持接線嘴與電纜到煤壁之間的距離符合要求，如出現(xiàn)與巷道頂板擦碰，應(yīng)及時(shí)處理。 轉(zhuǎn)移載機(jī)之前應(yīng)對載機(jī)附件浮煤及雜物進(jìn)行清理。進(jìn)行載機(jī)移動時(shí)，載機(jī)兩側(cè)不應(yīng)有工作人員停留或作業(yè)。在縮帶式輸送機(jī)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)載機(jī)頭與帶式輸送機(jī)機(jī)尾位置巷道高度，對輸送機(jī)周邊雜物進(jìn)行清理，保證輸送機(jī)通行空間。為保證輸送帶有足夠張緊力，應(yīng)采取帶式輸送機(jī)張緊絞車。

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