煤矿开采巷道的布置与采煤工艺技术分析

煤矿开采巷道的布置与采煤工艺技术分析

郭海华

江苏省矿业工程集团有限公司  江苏省徐州市 221000

摘要：当前，社会生产对煤炭储量需求量大，并且煤矿开采是一项长期而危险的工作，在此背景下，煤炭企业必须加强巷道的合理布置，积极采用及改进采煤工艺技术，确保煤矿地下开采安全，提高采煤效率。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤工艺

煤炭资源是我国社会经济发展的重要资源之一，对促进社会经济建设发展具有积极作用。近年来，城镇化步伐加快，各领域对煤炭资源需求不断增加，为煤炭资源开采方式的创新与升级提供了新的契机。由于煤矿开采是一项长期而危险的工作，必须严格按要求选择巷道布置和采煤工艺，以确保煤矿开采作业安全稳定运行。

一、我国煤矿地区的地质条件

自然界中长时间堆积的动植物体经年代变迁和作用形成了煤矿资源，所以其存在的位置一般在地质较深区域内，开采时需正确定位煤碳所存在的地质层，然后才能进行相应的挖掘开采作业，而要想实现煤矿开采作业，需构建科学的巷道才能实现。我国煤炭资源处于地下深层位置，因此不能及时在露天对其开采，并且随着社会经济的发展，我国大量开采煤矿，导致一些容易被开采的矿区数量逐渐减少，而如今可开采的煤矿区域则越来越深，且分布范围较易开采矿区更广，对这些煤矿进行开采会严重破坏煤层地质结构，导致煤层地质结构发生变化，存在较大安全隐患，若不注意会产生较大安全事故，并对我国生态环境造成严重危害。

二、煤矿开采的巷道布置

1、近距离煤层的巷道布置。近距离煤层的工作特点是距离上下临近煤层中间距离较小，在这样的环境中下层煤层顶板易受上层煤层开采的影响，为保证上层煤层开采所产生的压力不对下层产生较大安全影响，如煤柱的压力和顶板的冒落等事故，在近距离煤层巷道布置中一般会采用以下方法：①将上下两个煤区的巷道重叠设置，利用巷道中间较多的煤柱支撑，保持两个煤层长度一致，有效保证稳定性，但利用这种方法在后期回收时会有一定麻烦和危险。②内错式布置方式：这种巷道布置方式能较大程度的提高采煤效率，在巷道中利用产生的梯形煤柱提高稳定性，这种巷道布置方法要求不在同一直线的工作面并用一条运料巷道和出煤巷道。其缺点是煤柱部分损失煤量较大，产生了一些浪费。③上层单孔送巷，沿空留巷的布置方式：这种巷道布置方法能提高回采效率，在尽量保证安全前提下减少采煤时间。这种方法要求在巷道挖掘时将上下巷道进行联通并确定挖到切眼位置，利用金属可伸缩支护架完成支护，在设计巷道断面时可利用机轨合一来实现，在这样布置后能同时让两个开采面回采。

2、多煤层的巷道布置。在煤矿开采中，多煤层中各方面工作的开展具有较强复杂性，这是由于多煤层结构易受很多因素影响。一方面，下部煤层开采将会直接影响上部煤层稳定性，进而对后续开采作业产生不利影响；另一方面，在过去几十年时间，煤矿开采力度逐渐增大，使大多数煤层长期处于复杂且资源相对枯竭条件中，加之煤炭资源易受环境影响，因此在煤层支护中各种不合理支撑结构会导致煤层承受压力的不均匀性，进而影响后续开采工作。基于此，工作人员在针对多煤层巷道布置时，需充分考虑各方面因素，尤其是支护结构设施的安

装是否科学合理，并以此对不同煤层结构进行相应的布置：对于第一层的上下区域，其巷道布置需选择适当的支护技术，并保证这种技术能适合施工中的道路布

局情况，借以实现加固目的；对于中间层区域，其巷道布置需充分考虑下部煤层压力，并针对该区域范围生产空间进行深化控制，借以满足煤矿开采需要及为后续巷道维护工作提供便利。

3、高瓦斯煤层开采中的巷道布置。为解决瓦斯涌出量过大问题，需在高瓦斯煤矿生产中根据生产现场要求，构建出可靠的瓦斯抽放系统，加强对瓦斯含量的有效控制。因此，在对高瓦斯煤层巷道布置时，需按一定形式设置解放层。这种解放层主要针对瓦斯含量较低煤层。当煤矿生产区域瓦斯抽放巷设置完成后，可在解放层作用下及时抽放瓦斯，增强生产区域的通风效果，降低安全事故发生率。同时。可采用一进二回通风方式，并增加进风巷作为带式输送机巷，另外两条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷，两条巷间应留有煤柱。这样设置能在抽放巷进行抽放钻场，可边抽边掘，提高了挖掘进度，减少了瓦斯超限问题，消除了开采中的安全隐患。

4、开采残煤层的布置。针对残煤层的开采与布置，施工人员需提升该技术的灵活度，借助多种方式完成资源的节约与开采安全，使煤炭资源更加具备可持续运用属性。在布置此类巷道时，为提升其安全指数，要依照设计好的长度与深度开展对应性施工，该巷道实际布置方案也应由实际调研而来，设计时还需高度融合当前较先进的回收再利用理念。此外，施工人员还需及时更新巷道内部的用电数据与着火点，针对可能燃烧的位置采用针对性布置，增加残煤开采效率与巷道实际情况的一致性，使该类巷道的开采更具合理性、安全性。

三、煤矿采煤工艺技术

1、割煤和装煤技术。采取此项技术，具体是科学的安排，同时选择好采煤机工作方法及进刀方法。一般情况下，若煤层较平缓，可在作业中采取双向割煤工作方法，即在正式工作前，全方位地检查采煤机工作状态，为防止万一，需打开采煤机冷却装置，同时将其运作维持在5min左右的空载状态，归根结底是为了有效评定采煤机实际工作性能，在发现其有故障情况时，需及时维修或更换设备。在割煤期间，需适当调整滚筒升降幅度，而在操作割底期间，需让煤壁状态一直保持为直线。虽然机械设备提高采煤与装煤技术水平，但还不能完全实现智能化，需人工操作。从目前发展来看，在割煤技术上需注意进刀角度和速度，这些是割煤技术的关键，而对装煤应在保证不损失过多煤炭情况下进行等。另外，割煤时需根据实际情况，调整滚筒升降幅度，保证煤壁保持直线状态。

2、移架操作工艺技术。移架操作技术的应用对象是顶板外露的支护支架。在开采煤矿时,使用频率较高的支架方式为手动支架,由于外露顶板的面积会随着采煤机开采而增加,只有在割煤工作完成后,迅速移动支架，才能达到支护效果。在实际操作中不难发现,采煤机开采效率要明显高于支架支护效率,因此在移架操作时,工作人员应对顶板情况引起重视,时刻关注其下降幅度,若下降幅度过大,应立即采取制约措施,避免带来不必要的影响。

3、推移工作面刮板运输机的工艺技术。结束割煤工作后，采煤机工作面输送和推移刮板时，必须在采煤机后滚筒处于相应范围外之后再操作，操作时，需明确操作中刮板运输机弯曲段长度，在刮板运输机工作正常情况下开展推移工作，并确保推移方向在相同直线上。应用带式运输机时，要检查巷道高度对应的转载机头于带式运输机机尾，确保顺利输送，且实时清理输送机。为保障输送带张力实现相应的标准，通过张紧绞车保证带式运输机满足运行要求。

总之，随着我国经济的飞速发展，对能源的消耗越来越大，尤其是对煤炭资源的需要逐年攀升。因此，为满足市场和经济发展需求，煤矿开采力度和范围在不断扩大，但煤矿开采需极高安全系数，煤矿开采环境恶劣性、地势复杂性等决定了采煤过程中要特别重视采煤工艺选择，还要根据实际情况选择科学的支护方式和巷道布置，这样才能在提高采煤效率的同时确保工作安全性，进一步推动煤矿行业的发展。

参考文献：

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[3]刘卫强.煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺分析[J].当代化工研究,2019(03):145-146.