煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術

呂效智

摘要：煤礦開采的巷道布置方式與采煤工藝水平直接關系到煤炭生產的安全和效率。文章從我國的煤礦開采現狀出發，首先介紹了當前應用較為廣泛的巷道布置方式，然后從割煤、進刀、移架以及移溜等工序探討了采煤工藝技術，希望能為我國煤炭行業的發展有所幫助。

關鍵詞：煤礦開采；巷道布置；采煤工藝

引言

隨著我國社會經濟的發展，我國煤炭的開采和使用數量與日劇增，因此，為有效緩解當前日益嚴峻煤炭供需矛盾，各煤炭企業應采取有效措施來保證煤炭的供應。在煤炭生產過程中，巷道的科學合理布置，采煤工藝的有效應用，都是提高煤炭生產效率，增強企業生產效益的有效措施。但是，由于我國煤炭的開采環境較為復雜，在實際的開采過程中，各煤礦企業應根據煤礦環境進行科學的巷道布置和提高煤炭開采工藝，進而提高煤炭開采效率和安全。

1我國煤礦開采現狀

自然環境中的動植物經過較長時期的積累，再通過地質不斷變遷，才逐漸形成埋壓在地表深層的煤礦。而人類要想將深埋的煤礦開采出來就必須通過巷道連通地表與地下，確保每層的合理采掘。近幾年，隨著我國社會經濟的發展，對煤礦的需求量不斷增加，我國的煤礦開采工作不斷深入，當前階段淺埋煤礦儲量已所剩無幾，這就意味著在今后的煤礦開采過程中，煤礦工人不能進行簡單的露天煤礦開采，而是需要進行更深、更廣、更復雜的開采，這種開采模式無疑會對開采地區的地質結構造成不可挽救的傷害，使地質結構發生嚴重變化，同時也會在很大程度上增加煤礦開采的難度

2巷道布置方式

在煤礦開采過程中，巷道是進行煤炭運輸、井下通風以及確保煤礦開采安全的重要條件，并且根據煤礦所處區域地理環境與地質條件的不同，通常會選取不同的巷道布置方式，如表1為常見的幾種巷道布置方式。

2.1近距離煤層開采巷道布置技術

近距離煤層是指兩個間隔較小的煤層，在上層煤炭開采的過程中會對下層的煤炭形成一定的壓力，不僅會對下層煤礦開采帶來安全隱患，而且很可能出現上層煤礦頂板冒落問題。重疊式布置方式是近距離煤層開采時普遍采用的煤層巷道布置方式之一，主要是將長度相同的頂板以重疊布置的方式布置在上層煤礦與下層煤礦之間的回采巷道平面上。同時，為了防止安全事故的發生，在進行近距離煤層的巷道布置過程中，須按精準的開采深度和長度進行施工，通常要求上層煤礦的標高為-200m，下層煤礦的標高為-350m。

目前，部分施工單位在進行近距離的巷道布置過程中，將煤礦所在的采區分為4個煤層，這樣可有效提高煤炭的開采效率，為煤炭開采企業帶來更高的利潤。但近距離煤層的巷道布置施工流程較為復雜，安全性也相對較低。

2.2多煤層開采巷道布置技術

多煤層中相鄰煤層間隔相對較小，雖與近距離煤層有一定的相似之處，但在進行巷道布置時需要注意將其進行區分。通常情況下，多煤層巷道開采巷道的布置需要從以下兩方面入手，一方面是注意地板壓力的傳遞方向與方法，另一方面是確保煤層開采的前支撐壓力，以此來減少下煤層開采時對上煤層巷道的影響。

2.3高瓦斯煤層開采巷道布置技術

高瓦斯煤層瓦斯涌現量比較大，在開采中危險系數比較高，因此在進行巷道布置時要注意根據實際情況構建出能夠有效控制瓦斯的通道，在煤礦中設置一定形式的解放層，通過科學合理巷道布置，加強高瓦斯煤礦的通風能力。通過巷道布置，建立完善的瓦斯抽放系統，對煤礦內的瓦斯進行及時的抽放，增強采礦區的通風效果，最大限度提升高瓦斯煤層開采的安全性。通常情況下，高瓦斯煤層可采用“一進二回”的方式來有效提高巷道的通風能力，其中，“一進”主要指的是增加或將帶式輸送機巷改造為進風巷；“二回”是指軌道運料巷和回風巷。該通風技術的應用，使邊抽邊挖的設想得到了有效的落實，在切實降低井下瓦斯含量的同時，大大提高了煤礦的開采效率，為高瓦斯煤層的開采提供了一定的安全保障。

3煤礦開采中的采煤工藝

3.1割煤

采煤機割煤的方式主要包括單向割煤與雙向割煤兩種。單向割煤時采煤機在工作面上完成一次往返為一刀，該工作過程中，采煤機前滾筒負責切割頂部煤層，后滾筒則負責切割底部煤層，一般情況下，采煤機在進行單向割煤時，其切割刀的進刀方式是以5m/min的速度，從工作面后部傾斜進刀。雙向割煤方式主要用于煤層走向較為平穩時，區別于單向割煤方式，雙向割煤往返一次會完成兩次切割。

3.2進刀

采煤機在進刀時多采用在工作面尾部以傾斜的方式進刀，在返回刀到達工作面尾部時，工作面溜子已被推到煤層的邊緣，此時采煤機會順著溜子的方向開始工作，滾筒也會跟著切入煤層，當采煤機全部到達溜子直線處時，溜子尾部又會被推到煤層邊緣。另外，為保證切割刀能夠循環進行工作，必須保證溜子在運行時保持直線狀態，只有這樣，采煤機才能把尾部的煤層割透。

3.3移架

通常情況下，采煤過程中會采用追擊移架支護的方式，該過程主要包括割煤、移架、返空刀及推溜過程。正常情況下，移架過程中移架的下降量為20mm左右，而此時移架的位置在采煤及后滾筒約三架的距離處。需要注意的是，當遇到工作面壓力增加，或者頂板破碎的問題時，必須通過超前帶壓擦頂移架的方式進行移架，該移架方式主要包括5個步驟，分別為：移架、割煤、返空刀、推溜、二次移架。同時，在將支架升到規定初撐力時要保持給液2s，然后才可停止升架。此時，支架兩個端面的距離不能超過340mm，而其與刮板運輸機間的角度也不能超過5°。

3.4移溜

整體移溜是當前階段應用較為廣泛的采煤機移動方式之一，在實際的應用過程中，首先利用千斤頂將液壓支架推開以產生移溜動力，然后將支架間的連接點當做支點，將刮板運輸機推動到煤層邊緣處。在實際的采煤過程中，需要特別注意以下幾點：

一，運輸機的工作順序，采煤機將煤層前部割開后，再將工作面邊緣的溜子移送到煤層邊緣，在采煤機返空刀時則采用追機順序進行移溜；

二，在工作面出現上翹現象時，采煤機會從煤層頭部向尾部進行空刀的返回，此時移溜方向為從頭至尾，最終使煤機到達煤層邊緣極限處；

三，工作面運輸機出現下滑現象時，采煤機會在完成尾部切割后，重新從溜子彎曲處將其呈直線推向煤層邊緣。

結束語

近年來，隨著我國科學技術水平的發展，我國的采煤技術已有了較大的提升，但是，在實際的采煤過程中，依然要加強對巷道布置的重視，這是確保煤礦安全生產的重要的前提。相關作業人員在日常的工作中，需要隨時進行總結、分析，對采煤技術的應用進行深入研究，在不斷提高煤炭生產水平的同時，為煤炭企業經濟效益的提高做出貢獻。

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