煤礦巷道布置和采煤工藝的應用

（西山煤電集團馬蘭礦 山西 030205）

對于煤礦生產活動而言，煤礦巷道布置以及采煤工藝都是非常關鍵的內容，這兩項工作的質量會對煤礦生產活動的順利開展有著直接的影響，如果不能結合實際情況，對煤礦巷道進行科學的設計，并對采煤工藝進行合理的應用，不僅會影響到煤礦生產活動的效率和質量，甚至會阻礙煤礦安全生產目標的實現，從而對煤礦企業的健康發展造成不利影響。因此，有必要針對相關內容進行深入的研究。

1.煤礦巷道布置的相關方法

(1)多煤層的巷道布置

當煤礦煤層較多時，其巷道布置必須要對以下內容保持注意：第一，在對煤層進行開采時，需要注意開采活動是否會對下層煤礦或者是周圍地質結構造成不利影響，并且要及時應用相關措施對巷道支撐力進行有效的提升，從而將地質情況變化對巷道的影響有效降低。第二，要對采煤層的支撐力保持關注，例如，當煤層有三層，在對最下層進行開采時，要考慮采用怎樣的支護方式才能確保開采活動的安全性。第三，對于煤柱的預留以及處理要進行充分的考慮，預留的煤柱必須要寬度適中，在保證安全的前提下，盡量減少資源浪費的情況。

(2)煤層瓦斯濃度較高時的巷道布置

高瓦斯煤礦當中的瓦斯濃度一般都比較高，如果不能利用行之有效的通風措施進行處理，不僅會對煤礦開采活動的順利開展造成不利影響，還會對施工人員的人身安全產生威脅，所以，在針對此類煤礦進行巷道設置的過程中，必須要考慮到煤礦井下的通風問題，以及瓦斯收集利用問題。具體的巷道布置方法如下：首先，巷道挖掘工作應該在瓦斯濃度較低的煤層進行，在降低瓦斯危害的同時，防止出現安全事故問題。而為了確保巷道施工的效率，應該將空氣更新與瓦斯抽取兩項工作同步進行，因此，巷道至少應該設置兩條，一條設置通風系統，另一條則用于傳輸裝置的設置，這樣可以同時開展煤礦開采活動和瓦斯抽取活動，并有效提高開采活動的安全性。

而在濃度較高的煤層當中進行巷道設置時，可以對“一進二回”的通風方式進行使用，在煤礦條件允許的情況下，可以在此基礎上，設置新的風巷，并將其用于帶式輸送機的布置，當然，也可以結合實際需求，將其設置成風尾巷或軌道運料巷。此外，設置巷道的過程中，通常需要根據要求在兩條巷道當中進行煤柱的預留，從而為抽放鉆場的施工提供支持。具體巷道布置方式如圖1。

圖1

(3)煤層距離較近時的巷道布置

正常情況下，在對近距離煤層進行開采的過程中，經常會出現煤層相互影響的情況，一方面，上層煤礦開采造成的震動會對下層煤礦頂板造成一定的壓力。另一方面，上層煤礦完成開采以后，保留的煤柱也會為下層頂板帶來相應的負擔。而且還容易出現頂板冒落的問題。因此，在對巷道進行布置的過程中，必須要結合實際進行全面的分析。

而對于此類煤層，通常會對三種巷道布置方式進行應用，第一種是重疊布置，但這種巷道布置方式會增加礦井當中的煤柱遺留，而這會造成一定的資源浪費問題，而且煤柱過多也會影響井下生產活動的安全性。與此同時，重疊布置導致巷道在應用過程中不得不設置較多的支撐結構來提高其穩定性，而這將會降低煤礦生產的效率。第二種是內錯布置。這種巷道布置方式同樣會增加巷道中的煤柱數量，造成資源浪費。第三種則是回采巷道，這種巷道的布置難度相對較低，而且具有較高的采煤效率，在具體應用期間，針對上層煤礦需要對單孔送項的方式進行應用，同時要沿邊留巷，通過對下層煤礦邊界的有效利用來提高煤礦運輸的安全性。而對于巷道斷面的處理，必須要對空間預留的大小進行合理的設計，不能太大，否則容易產生劇烈波動，也不能太小，容易影響施工活動的順利開展。因此，還需要根據井下作業環境對回采巷道進行合理的設置，保證相鄰的兩個煤層之間能夠具有充足的作業空間，避免出現相互干擾的情況[1]。

(4)破碎煤層的巷道布置

在針對破碎煤層落實開采活動的過程中，通常會以原有巷道作為基礎，進行巷道的布置，這樣不僅能夠降低開采活動的成本投入，還能使開采活動的效率得到適當的提高。

2.采煤工藝的具體應用

(1)割煤及裝煤工藝

對于煤礦開采活動而言，割煤以及裝煤工藝都是非常重要的內容。而對于割煤工藝的選擇，需要結合現場情況來確定，如果采煤面坡度相對較小，則可以對雙向割煤的方式進行應用，借助雙滾筒割煤機，同步進行頂板和底板部分的煤層切割，煤塊在被切割下來以后，會自然掉落，而滾筒則會將這些煤塊放置到刮板輸送機中，同時完成割煤和裝煤操作。但在具體操作期間，需要工作人員對滾筒移動幅度以及割煤速度進行嚴格的控制，且對于頂板的切割，必須要將煤層清理干凈。而在割煤操作進行一段時間以后，機道當中通常會殘留許多浮煤，對此，需要及時使用刮板進行清除和外運。需要注意的是，在割煤作業正式開始之前，需要將設備空載3-5分鐘進行預熱，待設備運行狀態趨于穩定以后，再進行割煤作業，能夠使設備性能充分的發揮出來。而如果煤面具有較大的坡度，則可以對單向采煤工藝進行應用，按照從后往前的順序進行切割[2]。具體如圖2。

圖2

(2)移架操作

在煤塊開采活動中，手動鄰架是較為常用的支架方法，其能夠與單架進行結合，并對頂板進行及時的支護，但在具體應用的過程中，需要結合截割深度對移動距離加以確定。通常是在割煤操作完成以后，立即進行移架操作，若移架速度無法跟上采煤設備的運行速度，則需要將設備運行功率適當降低。與此同時，為了防止輸送設備出現回拉的現象，需要對旁邊支架進行移動，在對支架進行移動的過程中，需要對頂梁位移距離進行嚴格的控制。

(3)移動刮板輸送機

要按照事先設定好的順序對刮板輸送機進行操作，具體要在采煤設備割煤結束以后，對刮板輸送機進行移動，在此期間，要對其彎曲部分的距離進行控制，保證該距離在18cm以上，不得出現突然彎曲的情況。刮板輸送機的應用必須要處在無故障狀態，要確保其彎曲部分的均勻性，防止突發情況的出現。而在移動完刮板輸送機以后，仍然要使其保持直線狀態。

3.巷道布置及應用采煤工藝期間的注意事項

第一，在對巷道進行布置的過程中，必須要對周圍的地質情況保持關注。由于煤礦巷道布置以及煤礦開采活動所要面臨的地質環境都比較復雜，這使得相關工作具有較大的難度，而且危險性較高，所以，為了確保相關工作的安全性，推動安全生產目標的有效落實，在落實相關工作的過程中，要求工作人員對地質結構變化進行實時的觀察，一旦在工作期間發現異常情況，應該立即停止作業，并通知專業人員進行檢測，在明確異常原因以后，要采取相關措施進行有效的處理，甚至可以重新規劃巷道方向，盡可能的提高生產活動的安全性。

第二，要對掘進過程加強監督管理。在進行巷道掘進時，必須要對井下通風、頂板支護以及瓦斯安全等問題進行充分的考慮，防止安全隱患的出現，因此，需要煤礦企業對監督管理工作進行有效的落實，要安排專業的人員對作業環境進行科學的檢測，包括井下空氣質量、瓦斯濃度、支護情況等等，都要進行細致的檢測。而在進行掘進操作時，還要對不同支護的距離進行合理的控制，要通過嚴格有效的監管工作，提高各項操作的規范性，以此來保證掘進工作的效率和安全性[3]。

第三，要提高相關人員的安全意識。煤礦井下作業本身就具有較高的危險性，因此，想要保證相關工作的順利開展，確保企業的經濟效益，安全生產是重中之重。這就需要煤礦企業做好安全管理工作，尤其是作為相關工作主體的人，更要作為安全管理工作的重點。應該針對相關工作人員加強安全教育工作，可以結合相關案例對工作人員加強培訓，不斷提高其安全意識，并對其逃生自救能力進行不斷的培養，使其能夠有效應對工作中的突發事件。

4.結語

綜上所述，在煤礦生產活動中，對巷道進行科學的設計，并對采煤工藝進行合理的應用，能夠有效提高煤礦生產活動的安全性，并使其生產效率得到相應的保證，這對于煤礦企業的健康發展具有非常重要的意義。因此，煤礦企業應該對相關內容保持高度的重視，要對其進行深入的研究，并結合實際進行合理的應用，從而為煤礦生產活動的順利開展提供支持。