煤礦開(kāi)采中的巷道布置和采煤工藝研究

楊林

摘要：煤礦是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可忽視的關(guān)鍵資源，基于我國(guó)目前市場(chǎng)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及變化，在這一相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境之下，保證開(kāi)采工作質(zhì)量是所有煤礦企業(yè)保證自身經(jīng)營(yíng)以及高速發(fā)展的重要工作，煤礦開(kāi)采巷道布置以及采煤工藝技術(shù)便顯得尤為重要。為此，簡(jiǎn)要分析了巷道布置所包含的各項(xiàng)工作內(nèi)容，同時(shí)從裝煤與割煤以及移架操作兩個(gè)方面詳細(xì)分析了采煤工藝技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;巷道布置;采煤工藝

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源的消耗越來(lái)越大，尤其是對(duì)煤炭資源的需要逐年攀升。基于此，為了滿足市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，煤礦開(kāi)采的力度和范圍都在不斷擴(kuò)大，但是煤礦的開(kāi)采需要極高的安全系數(shù)，煤礦開(kāi)采環(huán)境的惡劣性、地勢(shì)的復(fù)雜性等都決定了采煤過(guò)程中要特別重視采煤的工藝選擇，還要根據(jù)實(shí)際情況選擇科學(xué)的支護(hù)方式和巷道布置，這樣才能在提高采煤效率的同時(shí)確保工作的安全性，也能進(jìn)一步推動(dòng)煤礦行業(yè)的發(fā)展。

一、煤礦開(kāi)采過(guò)程中的巷道布置分析

在對(duì)煤炭資源進(jìn)行深層開(kāi)采過(guò)程中，煤層的整體結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜，因?yàn)榫伦鳂I(yè)還存在很多的不安全因素。因此，為了保證煤礦開(kāi)采的效率和安全，必須對(duì)巷道進(jìn)行科學(xué)的布置，還要積極尋找其中存在的問(wèn)題加以改正，這樣才能提高我國(guó)采煤技術(shù)的提高。

（一）近距離煤層

在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，近距離煤層主要是指上下之間間隔較小并且相鄰的煤層。當(dāng)對(duì)上層的煤層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，通常就會(huì)影響到下層煤層的頂板，甚至還會(huì)在開(kāi)采上層煤層時(shí)遺留一些煤柱，這樣就會(huì)形成壓力進(jìn)而對(duì)下層的頂板產(chǎn)生不良影響，這樣也很容易出現(xiàn)下層煤層頂板冒落的現(xiàn)象。因此，在對(duì)巷道進(jìn)行布置時(shí)要根據(jù)井下的具體情況選擇合適的巷道形式進(jìn)行布置。除此之外，還可以使用重疊式的布置方式，主要就是將上煤層和下煤層之間的回采巷盡量布置到一個(gè)平面，這樣就可以保證工作面的一致，那么在開(kāi)采時(shí)也很少會(huì)留下煤柱，能夠有效的降低煤炭資源的浪費(fèi)。但是，這種巷道布置的方式也存在一定的問(wèn)題：一是這種方式會(huì)影響到下層的回采巷道的施工，還會(huì)加大施工的難度和危險(xiǎn)性;二是下層煤層的安全性很難保證，會(huì)影響到工作人員的生命安全。在實(shí)際施工過(guò)程中，很多煤礦開(kāi)采會(huì)選擇內(nèi)錯(cuò)式的巷道布置方式，這樣就能在區(qū)段的位置形成煤柱，也能有效的提高施工的穩(wěn)定性。除此之外，盡管這種內(nèi)錯(cuò)式的巷道布置方式會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，但是通過(guò)提高下層的煤礦開(kāi)采效率就能快速的彌補(bǔ)不足。

（二）多煤層

對(duì)于多煤層來(lái)說(shuō)，由于煤層之間的相關(guān)特點(diǎn)以及距離較近的問(wèn)題，通常煤層中具有一定相似性，但是也具有一定的特殊性。因此，在對(duì)煤層進(jìn)行巷道布置時(shí)要綜合考慮這些因素：一是要對(duì)開(kāi)采煤層下部的煤層情況進(jìn)行考慮，提前計(jì)算在煤層移動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的壓力，并充分了解可能存在的風(fēng)險(xiǎn);二是需要考慮采煤層中產(chǎn)生支撐壓力的影響;三是要綜合考慮底板支撐壓力實(shí)際的傳送問(wèn)題。

（三）高瓦斯煤層

高瓦斯煤層，顧名思義就是煤層中存在大量的瓦斯，在開(kāi)采工程中就很容易涌出瓦斯，進(jìn)而威脅工作人員的安全。因此，在對(duì)高瓦斯煤層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，就要構(gòu)建科學(xué)的瓦斯抽放系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)瓦斯進(jìn)行有效的控制。另外，在對(duì)煤層進(jìn)行巷道布置時(shí)，也要在瓦斯量較多的地方設(shè)置相應(yīng)的解放層。在開(kāi)采時(shí)也要首先設(shè)置瓦斯的抽放巷，并且還要保留一定的通風(fēng)效果。通常來(lái)說(shuō)，通風(fēng)的方式大多采用一進(jìn)二回的方式，這樣也可以增加軌道運(yùn)料巷和專門(mén)的回風(fēng)巷兩條巷道，之間也要保留相應(yīng)的煤柱。這樣就可以實(shí)現(xiàn)抽取瓦斯的同時(shí)挖掘煤礦，也能提高煤礦開(kāi)采的效率。另外工作時(shí)間的減少也會(huì)降低瓦斯爆炸的危險(xiǎn)，減少安全隱患的發(fā)生。

（四） 開(kāi)采殘煤

作為整個(gè)煤礦開(kāi)采工作的最后程序，殘煤的開(kāi)采巷道布置也是一項(xiàng)重要的任務(wù)。并且，殘煤具有分散、疏松的特點(diǎn)，因此布置巷道時(shí)要充分考慮這一因素，還要將原來(lái)布置的巷道進(jìn)行充分利用，這樣也可以減少巷道的數(shù)量，保證采取煤炭的回收率。另外，殘煤的塊段較少并且不連續(xù)性也會(huì)降低巷道的設(shè)置，這樣也可以減少工作成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、煤礦巷道布置與采煤工藝應(yīng)用要點(diǎn)

（一）割煤與裝煤工藝

第一，采煤設(shè)備的工作方法。當(dāng)煤層逐漸趨于平緩之后，開(kāi)采人員應(yīng)采用雙向割煤的方法。實(shí)際開(kāi)采期間，開(kāi)采人員將前滾筒抬起，沿著頂板開(kāi)展割煤工作，而后滾筒則放低，沿著底板對(duì)底部煤炭資源進(jìn)行切割，同時(shí)完成裝煤工作。同一工作面，開(kāi)采人員總計(jì)往返一次，并進(jìn)兩刀，在采煤機(jī)完成截割工作之后，工作區(qū)域內(nèi)剩余的浮煤則于調(diào)刮板運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行推移過(guò)程中裝填在中部槽之中，刮板輸送設(shè)備之外的浮煤則交予人力進(jìn)行處理。開(kāi)采人員在開(kāi)采之前，應(yīng)預(yù)先做好開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備，優(yōu)先將采煤設(shè)備冷卻水打開(kāi)，開(kāi)啟采煤設(shè)備，令其在空載狀態(tài)下試用3分鐘至5分鐘，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，需要第一時(shí)間予以解決，并嚴(yán)禁采煤設(shè)備在存在故障的狀況下開(kāi)展作業(yè)。而開(kāi)采期間，開(kāi)采人員應(yīng)合理把握前后滾筒的高度，確保在割頂部煤炭資源時(shí)，將煤炭資源切割干凈，而在割底部煤炭資源時(shí)，應(yīng)保證將底板割平，切忌落底以及留有臺(tái)階，應(yīng)確保開(kāi)采結(jié)束后煤壁形成一條直線。如果煤層傾斜角角度過(guò)大，則建議運(yùn)用單向割煤的方法，采煤設(shè)備從尾巷朝向頭巷進(jìn)行，之后從頭巷返回空刀直至行位，開(kāi)采期間，才沒(méi)設(shè)備滾筒上部沿著頂板開(kāi)采，而后滾筒沿著底板進(jìn)行開(kāi)采，直至溜尾，工作面總計(jì)往返一次，進(jìn)一刀。第二，進(jìn)刀方法，運(yùn)用端部?jī)A斜進(jìn)刀。才沒(méi)設(shè)備開(kāi)至溜尾，做滾筒在插入順槽之后，將左滾筒放低，有滾筒抬高，采煤設(shè)備有變刮板輸送設(shè)備移動(dòng)至煤壁，采煤設(shè)備按照刮板輸送設(shè)備向煤壁移動(dòng)，令刮板輸送設(shè)備呈現(xiàn)一條直線，右滾筒處于下方，而左滾筒位于上發(fā)行沿著溜尾方向切割三角煤。

（二）移架

該工作面支架的操作的方法為采煤人員手動(dòng)操作鄰架，運(yùn)用單架按照特定順序開(kāi)展第一時(shí)間支護(hù)新暴露的頂板，位移的步距同截深相同。采煤設(shè)備完成割煤工作之后，即需要進(jìn)行移架為新暴露的頂板提供支護(hù)。如頂板并未受損，壓力相對(duì)較低時(shí)，移架落后才沒(méi)設(shè)備滾筒應(yīng)在5架上下，若煤礦頂板承受的壓力較大，則移架應(yīng)落后采煤設(shè)備前滾筒約2架距離左右，運(yùn)用超前予以支架的方法。開(kāi)采人員若在實(shí)務(wù)工作之中發(fā)現(xiàn)，移架移速不及采煤設(shè)備移速，則應(yīng)適當(dāng)控制采煤設(shè)備的移速，或是直接終止采煤設(shè)備行進(jìn)，等待移架。移架期間，開(kāi)采人員應(yīng)時(shí)刻關(guān)注頂板狀況，定量下降值應(yīng)處于可控范圍，頂板同定量之間相距應(yīng)控制在150～200mms之間，若發(fā)現(xiàn)立柱下降量并不多，則可以放棄予以平衡千斤頂支撐，可以在同一時(shí)間開(kāi)展降柱操作以及移架工作。若煤礦頂板出現(xiàn)破碎的問(wèn)題，移架結(jié)束后應(yīng)利用平衡千斤頂作為支持，使得頂梁前端上翹，強(qiáng)化頂梁所具有的支護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)新暴露底板沉降的控制。若煤礦頂板并未破碎，且較為堅(jiān)硬，可借助平衡千斤頂支護(hù)頂梁，使其后端抬高，加強(qiáng)頂梁后端的支護(hù)強(qiáng)度。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們針對(duì)煤炭資源的需求量也大幅提高，促使我國(guó)煤礦開(kāi)采力度不斷強(qiáng)化，也為我國(guó)煤礦開(kāi)采提出了更高的要求。為此，煤礦開(kāi)采企業(yè)應(yīng)通過(guò)合理布置巷道以及采用合適的采煤工藝技術(shù)，而作為開(kāi)采人員，也需要更為重視煤礦巷道布置以及開(kāi)采工藝的應(yīng)用以及開(kāi)發(fā)，以提高開(kāi)采效率，也保證開(kāi)采人員的生命安全。

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