近距離煤層開采工作面聯合布置研究

崔鳳文

（黑龍江省地方煤炭工業〈集團〉總公司，黑龍江 哈爾濱150001）

現實中， 近距離煤層的開采工作總是會受到開采技術的限制，從而在很大程度上影響到煤炭開采量。 其次，巷道布置和支護設計等也是影響其開采量的重要因素。所以相關的煤炭公司要積極采用聯合布置等措施控制好這幾個環節，只有這樣，才能獲得較為理想的開采量。

1 聯合布置的相關定義與意義

1.1 聯合布置的有關定義

所謂的煤層開采區的聯合布置工作，就是指當使用地下開采法采煤時，將開采水平沿走向劃分為若干采區，作為礦井生產的基本單元。并且在采區范圍內開掘一系列巷道，建立完整的采掘、運輸、通風、供電和排水等生產系統，以保證正常生產的布置措施。 其通常將幾個煤層劃為一組， 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系，再建立一個統一的生產系統。

1.2 聯合布置的相關意義

當煤層間距較小時， 實施聯合布置法可以從整體上布置采區巷道，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，可以用區段石門將上部煤層聯系起來，從而形成統一的采區生產系統。 這樣就能在很大程度上減少大巷的數目和巷道工程量，充分發揮運輸設備的能力，節省設備和管線器材，提高生產能力。這也是聯合布置法已在我國煤礦開采中獲得廣泛應用的原因。

2 采取聯合布置法的實施步驟

2.1 明確煤層的開采情況

筆者認為，只有明確了煤層的開采情況后，才能根據實際條件進行聯合布置法的實施步驟，也只有這樣，才能起到事半功倍的效果。下面筆者將結合具體的實例進行說明：挖金灣礦11 號與12 號煤層間距離為0.5-1,Zm,平均煤層厚度分別為1.68m,1.77m,煤層傾角2-4 度,煤層自然發火期6-12 個月。11 號煤層的頂板巖性為淺灰色粉砂巖.與細砂巖互相摻雜,局部以細砂巖或粉砂巖為主,水平及波狀層理發育,厚度為3.21-6.55m,局部夾薄層煤線;底板(12 號煤層頂板)巖性為灰色粉砂巖,間夾細砂巖,厚度為0.5-1.2m,含植物化石碎屑。12 號煤層底板巖性以灰色粉砂巖為主,間夾細砂巖,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 明確設計方案

在明確了煤層的狀況后，就可以根據相關煤層之間的距離進行設計，其中一種就是采用盤區聯合布置，工作面內錯布置的開采方案。其具體措施就是在11 號煤層布置盤區集中軌道巷與集中回風巷, 在12號煤層布置盤區集中運輸巷， 這樣兩層煤就共用可以1 套盤區巷，可以減少盤區巷掘進和維護工程量,減少區段煤層平巷的維護和運輸費用，有利于大型運輸機械設備的使用,可以增加工作面連續生產時間，從而有效的提高工作效率。而工作面上下兩層通常采用內錯布置的方法,內錯距離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， 這樣工作面采用內錯布置,12 號巷在掘進和回采時均在上層工作面采空區內,不僅可以避開煤柱集中壓力,掘進和回采時頂板管理相對容易，更可以有效地減少盤區煤柱,降低煤柱損失,提高回采率。另一種則是盤區分層布置,工作面重疊布置開采方案。該方案主要措施是：11 號與12 號兩層先各自布置盤區集中運輸巷、集中軌道巷、集中回風，然后再在,工作面的上下兩層進行重疊布置。 這樣巷道之間的聯系和生產系統都較簡單，施工步驟少，工程的勞動密集度小，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，這種盤區生產能力小,增加了輔助生產環節、設備、人員,效率低。而且1 層煤用1 套盤區巷的方式增加了盤區巷道的掘進和維護工程量，進而增加了區段煤層平巷的維護和運輸費用。

結合挖金灣礦的煤層的具體特點，無論是從地理因素角度還是工程的施工角度方面，聯合布置法的施工效果都遠遠優于分層布置的施工效果。 值得一提的是，筆者切忌認為分層布置的方法就一定沒有聯合布置的方法好，只是具體問題具體對待，在實際的生產中，相關的工作人員還是要結合具體的施工條件進行綜合的分析，從而確定出最佳的施工方案。

3 聯合布置法施工過程中出現的問題及解決方法

3.1 由于開采煤礦是一個規模較為浩大的工程， 且要影響到地下的巖層帶，因此在開采過程中就可能會遇到種種問題。 如因為聯合布置法采用的是可以1 套盤區巷的方式。 這樣在采完11 號煤層的煤炭后,在12 號煤層沿頂板掘進時,12 號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致巷道掘進施工中的冒頂和片幫事故，進而直接威脅掘進工作面安全生產，甚至造成規模較為巨大的坍塌，給開采方帶來不小的經濟損失。 另一種常見的問題則是施工遇地質構造時,掘進施工困難。由于山于煤層間距小,在12 號煤層掘進時,本身支承壓力作用后松散區的結構就不夠穩定。 若遇地質構造,就更是雪上加霜。 而且巷逆圍巖穩定性差,當構造帶附近頂板有淋水時，加上煤體松散，巷道就會變得十分難以控制，這樣也可能會造成較大的安全事故。

在這種情況下，就對開采方的施工提出了較高的要求，要求開采方認真落實每個工序，抓好直接影響支架支護質量和巷道礦壓強度的巷道成型工作。 扎實做好巷道的維護及穩固工作，從而在一定程度上有效地保障工作人員的生命財產安全。 另一方面，巷道支護質量監測工作也是極其重要的，因為人為監測中的主觀因素的比重較大，只有巷道支護的監測及維護工作建立在科學的基礎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，即運輸順槽和輔運順槽，輔運順槽進風，運輸順槽回風，有些工作面布置三條順槽即運輸順槽、輔運順槽、回風順槽。運輸順槽和輔運順槽為進風，回風順槽回風。 本方案中出現的問題主要是由于順槽的材料及設計不夠合理，從而直接導致其使用功能受損，不能很好的與工作操作相匹配，導致煤炭被開采出來后卻不能有效的運輸出來，丟煤現象嚴重。對于此種情況，一方面要認真考察開采現場的環境，從而有效的設置工作面順槽；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，從而提高運煤的效率。

4 結語

綜上所述，聯合布置法具有節約空間、人力和設備等的突出特點，如果運用適當可以起到提高效率，事半功倍的效果，因此對于近距離的煤炭開采工作具有十分重要的意義。對于其不足之處也可以結合具體條件進一步完善，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合布置可行性研究[J].山西焦煤科技，2004，12.