煤礦開采巷道布置及采煤工藝的分析

司守福

（盤州市能源局 貴州盤州 553537）

引言

煤礦的開采為人類提供充足的能源保障，而人們對它的需求量逐年增加。因為煤炭資源是在自然環境中形成，所處地理環境會隨著周圍環境的變化而變化，加之當前煤礦過度開采，煤礦資源大量減少，同時地表因支撐不足，內部結構發生嚴重變化失去原有的平衡。因此選擇最佳的巷道布置方式與開采工藝來提高煤礦產量，保障煤礦安全勢在必行。

1 煤礦井下巷道的布置

煤炭資源的形成是自然環境中多種物質堆積經過一系列化學而形成的產物，通常埋藏較深、環境較為復雜，所以煤炭開采中，需根據煤炭所在的位置及賦存條件，制定開采方案，在方案中確定基本巷道的方位和斷面。目前，地下容易開采的煤炭資源已被大量開采，需要探索賦存條件復雜的煤炭資源。由此，巷道的選擇方式，是根據地下煤層的分布情況、賦存條件，設置巷道。

1.1 近距離煤層群的巷道布置方式

臨近煤炭層的間距較短，開采本煤層對臨近層煤層必影響非常大，而為開采方便預留煤柱，對下臨近層影響特別嚴重，會出現應力集中等現象，對下臨近層的開采嚴重不利力，給下臨近層巷道布置造成困難。甚至容易片幫、冒頂等現象。所以這個煤層巷道的布置方式，必須體現出設計的針對性。即用重疊式的方式布置，這是基于上下兩層的回采巷道，讓其在平面上有重疊，平面上重疊的長度一致，避免增設煤柱，避免形成損失，但這一方式也有劣勢，會增加回采巷道的施工難度，下臨近層施工安全性不足；內錯式布置，有效避開集中應力的影響。是下層的開采通道，設置在上層煤層操作面的側面，在開采區域內，設置正梯形的煤柱，這種方式雖然會損耗部分煤，但會提高開采的效率，增加開采量[1]。

1.2 采區上山中巷道的布置方式

這個巷道的布置，采空區內有大量瓦斯，并分布在多個煤層，所以巷道的布置是根據煤層內的瓦斯含量，檢測每個煤層的瓦斯含量，在瓦斯較少的煤層內布置巷道。如果煤礦內有大量瓦斯，遇到明火后，就會發生嚴重的安全事故，故為避免這個情況出現，應保證巷道內有好的通風，找到最佳的通風窗口，加大風道的維修。同時，采區內部進風口與通風口必須分開，避免因為風量問題帶來影響。

此外，在某些煤層內也有很高的瓦斯含量，一旦開采就會有大量瓦斯涌出，對于這類煤礦，可在礦井內設計瓦斯抽放系統，利用抽放系統將大量的瓦斯抽出，以此降低井下的瓦斯含量，瓦斯抽放巷道布置在解放層或瓦斯含量較少的煤層，快速把瓦斯抽出，以此優化整個現場的通風。另通風方式的選擇是一回二進，并把某條進風巷作為主要的輸送巷使用，其他兩條通道負責送料與排風，以此解決瓦斯超量的問題，減少安全隱患。

1.3 殘煤的巷道布置方式

在殘煤的環境中布置巷道，利用該礦區原有的巷道，確定最佳的布置方式。比如在礦井內的煤層下方，都會設置槽煤，在槽煤的內部可增設公共巷道，以此為前提，在其他位置添加送煤巷。對于礦內剩余的煤量，可適當增加巖巷、煤巷的數量，在恰當的位置增加。巷道布置過程中，需了解原有巷道的基本構造，以及其隨著整體環境變化后的位移，充分利用現有的巷道，避免原有的巷道浪費。同時，巷道布置中，也要在適當的位置放入通風管，保持巷道內有好的通風，避免發生安全事故[2]。

1.4 多煤層下巷道的設置

多煤層與近距離煤層類似，但它也有自己鮮明的特點。在這個煤層內設置巷道，需考慮三點：第一點是，進行下部某個煤層的開采工作時，它是否會影響上部煤層巷道的穩定，以及具體影響的大小，第二點是，開采前內部支撐壓力的大小，第三點是，支撐壓力順底板向周圍傳遞的方向。即如果在一個礦洞內有三個煤層，可選擇相應的道路上山，在最上層的煤層中，因為它會后下面兩個每層的影響，所以巷道內必須用煤柱保護。

2 煤礦開采使用的工藝

2.1 割煤、裝煤

煤礦的開采會由人工與機械共同完成，其中機械的使用是工程的前期階段，會根據煤礦的基本情況，選擇適合的工作方式，并選擇最佳的進刀。通常情況下，工程會選擇雙向割煤，這種方式不會對煤層的穩定產生較大的影響，讓煤層盡可能保持平穩。采煤機的具體工作方式是，當前滾筒升起時，切割的工作會從頂板開始，后滾筒落下后，割煤作業需進行到底板，并繼續完成操作。如果在操作中運用包括雙向割煤在內的高效處理方式，可以加快割煤的速度，同時也會提高效率。完成采煤機的操作后，會在機道的表面殘留部分小的煤塊，對于這些煤塊，可用推土機刮平機道的表面，收集煤塊并放到煤槽內，之后表面剩余的煤塊，可以用人工收集。而為讓所有開采活動順利進行，工作人員需預先做好準備工作，確保所有設備都處于最佳的使用狀態，也就是，開工前冷卻采煤機，并讓其預轉5min，根據5min內采煤機發出的聲音與運轉基本情況，判斷其是否存在故障，及時處理問題。

進行割煤、裝煤中，有時會出現溜頭操作不穩下移的情況，針對這一情況，應改變支架的方式，從原有的順序式單架，變成分組式移架。如果遇到煤層有較大傾角的問題，可把支架前移，以此讓整個采煤工作面傾斜，保證工作有序進行。對于同時間進行的進刀作業，也需要操作人員給予重視，而采煤機的切割工作出現溜尾，需要馬上調整滾筒的位置，暗中目前的方向繼續工作。

2.2 移架操作

煤礦的具體開采中，因為工作面整體的支架是由人工手動移動，架設支架，這就導致部分頂板的支持需要使用單獨的支架，以支撐其現有的結構。由此，要求煤礦的開采現場，采煤機完成基本操作后，需在相應的位置及時加入支架，支撐露出的頂板。現場實際工作進行中，支架移動的速度與機器移動的速度有差異，所以找到兩種操作的平衡，是適當降低采煤機工作的速度，并在采煤工作的進行中，同時移動支架。支架移動中，需要關注頂板的基本情況，如果頂梁下降的幅度較大，需停止移動支架，對頂板進行加固。

2.3 工作面上輸送機的推送

割煤操作結束后，利用采煤機已經形成的工作面，用輸送機進行表面的刮板，把表面散落的小煤塊收集后，把它們推移到指定位置。這個操作過程中必須明確的一點是，后滾筒的所有操作都必須保持規范，并在操作后者注意刮板彎曲段的長度。另刮板輸送機正常工作中，要保證機械行進的路線必須為一條直線。

工藝技術使用中的注意事項是：

現場的開采中，優化端頭支架的移動處理，可以為頂板提供好的支撐，同時，輸送機收集工作面的碎渣時，也會遇到不同的問題。所以，對于這兩點，是在移動過程中加入安全保護，對整個結構中容易出現問題的位置進行安全檢查，控制施工操作中安全隱患的出現，且支架的多個連接處也要多次檢查，如果檢查中遇到安全隱患，必須把隱患及時排除。把支架移動到某個位置，必須保證這個位置沒有任何雜物。對于推進機，是它使用前確定巷道的基本高度，確保機械不會碰撞巷道。

3 結束語

優化煤礦開采中的巷道布置，明確采煤工藝使用的方式，是根據煤礦的基本情況，根據各層煤礦的分布情況，科學布置巷道，以保證巷道內有良好的通風，確保操作安全，而科學使用采煤工藝，是把安全作為前提，提高采礦效率。