煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)分析

摘 要：我國對煤的使用歷史悠久，煤礦在我國能源中占主導地位。中國的70%的能量來源于煤礦，中國也是世界上最大的煤礦出口的國家。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對于煤礦產(chǎn)量的要求也不斷提高，對井下采礦的生產(chǎn)技術(shù)和采礦的方法的要求也不斷在提高。在煤礦事業(yè)發(fā)展中，保證煤礦安全一直是人們重視并致力于解決的一個問題。本文首先對煤礦在井下開采前的巷道布置進行分析，然后詳細分析采煤工藝的主要技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦；巷道布置；采煤工藝

1 巷道布置

巷道的布置，應實地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。巷道的布置包括兩個部分，即巷道的規(guī)格與支護方式和溜煤眼。首先，巷道的支護方式有三種。第一種為A巷支護方式，A巷為進風、運煤順槽，錨桿支護的范圍是從巷口到工作面，有4排錨桿，排間距是1.0m×1.0m×1.0m。兩旁利用護幫錨桿來支護，排間距是1.0m，斷面的形狀是矩形，面積達4.5m×2.5m。第二種為B巷支護方式，與第一種方式相比，其只有3排錨桿，排間距是1.0m×1.0m，同樣也有幫錨支護，區(qū)別在于其面積為3.5m×2.5m。第三種是C巷支護方式，與A巷的區(qū)別在于巷道的范圍有所不同，這種方式是從頭到尾都是錨桿支護，相對較廣。對于溜煤眼，在工作面上是沒有溜煤眼的，從工作面輸出的煤經(jīng)過區(qū)盤鋪助帶式輸送機，在到達煤倉，然后通過主斜井帶式輸送機運出地面。

2 煤礦采礦常用方法

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)在采礦過程中更加注重產(chǎn)值和效率，因此對于采煤設(shè)備有了更高的要求。為了使得生產(chǎn)高度集中，達到高產(chǎn)值、高效率的礦井開采技術(shù)必須引進可靠性高且效能高的采煤設(shè)備及運用先進的開采采礦工藝。另外，任何采煤設(shè)備和采礦工藝都要與實際情況相結(jié)合，不斷優(yōu)化采礦的工藝和方法，在提升采礦作業(yè)的生產(chǎn)水平的前提下不斷拓寬采礦方法的使用范圍。

2.1 高度集約化開采技術(shù)

高度集約化開采技術(shù)即將機械更多地運用到實際的煤礦開采中。機械化設(shè)備在煤礦開采中的應用正在大規(guī)模地推廣，機械化的運用首先要確保礦井圍巖的牢固性和穩(wěn)定性，那么就必須運用適宜的支架設(shè)備來鞏固，同時對于支架的位置、形態(tài)、圍巖的現(xiàn)狀以及支護的質(zhì)量都要通過相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備進行檢測控制，然后依據(jù)監(jiān)控所反映的信息來判斷采煤機與礦井的實際情況，運用電液控制閥來操控支架并對支架和圍巖系統(tǒng)進行調(diào)整控制，優(yōu)化液壓信息、支架的位置形態(tài)、支護的質(zhì)量信息自動采集系統(tǒng)以及頂板的狀態(tài)。另外，對于采煤機運行時的溫度與電信號也要進行檢測，且全方位監(jiān)控帶式輸送機和刮板輸送機的運行狀態(tài)。只有將這些基礎(chǔ)性的工作做好，那么采礦才能順利、高效地進行。

若開采淺埋藏、硬頂板、硬煤層的煤礦，應將重點放在一些技術(shù)難題上，比如說硬頂板控制技術(shù)、埋深淺控制技術(shù)和硬煤層處理技術(shù)。硬頂板控制技術(shù)是對埋藏淺且低壓小的硬厚地板進行研究和控制的技術(shù)，通過頂板快速處理技術(shù)室直接頂能夠隨采隨冒，使頂煤的回收率得到提高。這不僅有利于頂煤的破碎，而且有利于煤礦的安全生產(chǎn)。

2.2 緩傾斜長壁薄煤層的開采

對于采煤機的選擇，可靠性高、體積小并且功率大的薄煤層采煤機或者刨煤機更受煤礦公司的青睞。除此之外，還應該采用適宜的采煤機來加強采煤機的穩(wěn)定性，另外還需要依據(jù)開采的薄煤層的實際狀況與所選用的采煤機運營合理且高效的配套開采技術(shù)，這樣更能發(fā)揮出采煤機或刨煤機的作用，提高煤礦開采的工作效率。

3 煤礦采煤工藝的主要技術(shù)

一般而言，井巷布置、開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯與火災防治等是對深礦井進行開采的關(guān)鍵，同時也是煤礦井下開采生產(chǎn)技術(shù)所必須克服的技術(shù)難點，目前我國的煤礦井下開采技術(shù)有了一定的提高但仍有很多不足，這些問題的解決能夠促進我國的煤礦井下開采技術(shù)有一個新的提高。

3.1 巷道布置開采技術(shù)

巷道作為煤礦開采過程中的重要通道，它的合理性與安全性直接影響到煤礦井的工程能否順利進行，也直接影響到煤礦井的開采成本的高低。所以，煤礦公司應該重視巷道的布置，應實地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時候，應該充分考慮煤礦的開采技術(shù)的嫻熟程度和該煤礦內(nèi)的作業(yè)環(huán)境以及該礦井的地勢情況，不僅能節(jié)約運輸成本和節(jié)省工程時間，還有利于提高煤礦的工作效率。

3.2 采場圍巖控制技術(shù)

采場圍巖控制技術(shù)對于我國的煤礦安全事業(yè)具有十分重要的意義，采場圍巖的不穩(wěn)定必然會造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面，結(jié)合現(xiàn)代化理論和分析法、計算測量技術(shù)，可以得出煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。所以，應進一步完善圍巖控制技術(shù)理論，這不僅能夠保障煤礦開采的安全性，而且能將對煤礦采場的巖層情況置于掌握中，為井下開采提供便利。

堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。深孔預裂爆破處理技術(shù)、高壓注水處理技術(shù)是最為常見的傳統(tǒng)巖層處理方法，但是因為在實際運用中其繁瑣的操作程序以及高成本費用的缺陷，與現(xiàn)在高技術(shù)、低成本的要求相悖，因此無法滿足采礦工程所要求的標準而很少被運用。因此巖層頂板處理技術(shù)的革新和進步是十分重要的，是必然的趨勢。

3.3 “三下”采煤技術(shù)

“三下”采煤技術(shù)比較適用于保護村莊的情形，其主要是通過模擬數(shù)值計算以及模擬相似材料來進行各項填充技術(shù)與組合的填充技術(shù)，另外還包括村莊的房屋的加固以及重建方面的技術(shù)。

4 結(jié)束語

中國的儲煤量大，分布廣泛，所以我國的煤層儲存條件十分多樣。我國主要的煤礦煤層是緩斜、傾斜和急斜三種，其中緩斜占主要部分。但煤層的多樣導致我國采煤方式的多樣性。隨著長期的實踐和探索，采煤的生產(chǎn)技術(shù)有了很大的提高，采煤的方法也有很多的創(chuàng)新。但是隨著時代的發(fā)展。采礦的技術(shù)和方法也需要不斷地革新。這不僅有利于進一步改善煤礦的安全條件，也有利于提高煤礦的效率，取得更好的經(jīng)濟效益。

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作者簡介：崔振華 （1986—），男，山西長治人，專業(yè)采礦工程。