巷道布置和采煤新工藝在煤礦開采中的應用研究

徐華

【摘 要】隨著社會經濟的不斷發展，我國煤礦開采事業也取得了較大的進展，由于煤礦開采屬于高危作業并且開采成本較大，因此就煤礦開采過程之中所需要使用的巷道布置以及相關的采煤工藝技術展開相關研究。本文簡要分析近距離煤層、多煤層及高瓦斯煤層的巷道布置要點，說明煤礦開采中的采煤工藝，希望相關企業能夠根據實際情況選擇正確的施工工藝，提高煤礦生產能力。

【關鍵詞】煤礦開采；巷道布置；采煤新工藝

目前，中國煤礦開采總量位居世界第一，但采煤工藝水平仍存在很大的提升空間。煤礦在形成過程中會因地表差異而發生不一樣的變化，因此，僅靠簡單的挖、采、運、支技術根本無法應付不同地理情況，所以，如何在不同地質條件的煤區中進行煤礦開采是所有煤礦企業所面臨的重要難題，要及時得到解決。也正是這個原因，煤礦開采的巷道布置及采礦工藝成為降低勞動力、提高煤礦開采率及生產安全性的重要措施。只有對煤礦開采巷道布置的方法，還有采煤工藝技術進行充分的考慮，才能夠使我國煤礦開采的效率得到真正的提升，提高開采煤礦率，讓礦工的工作量還有工作強度都能夠得到顯著的改善，達到對礦工工作安全性進行保護的目的。

一、煤礦開采巷道的布置方式

（一）近距離煤層回采巷道的布置方式

當上下兩個相鄰煤層的距離較近時，下部煤層頂板會受到上部煤層開采的影響。傳統的巷道布置形式，上部煤層遺留下來的煤柱會作用在下部煤層的頂板上，對下層頂板的安全造成威脅。若采用重疊式布置，雖然可以保持上下兩個煤層的長度相等，使上下兩層不留煤柱，最大限度地開發煤資源，但是上下煤層在生產過程中會相互影響，尤其是下層煤層頂板會承受較大的荷載，不利于施工安全。因此，對于近距離煤層最經濟合理的巷道布置方式就是“沿空留巷”的方式。對于上部煤層采用“沿空留巷”的方式，巷道開挖至開切眼時，應挖掘巷道聯通上下層煤層開切眼，以下層煤層的開切眼作為邊界來輸送煤礦。這種巷道布置形式斷面設計時多采用機軌合一的形式，并用金屬支架進行支護，可以保證兩個工作面同時開采，提高回采的工作效率。

（二）采區上山巷道的布置方式

布置瓦斯濃度較高的煤層群時，其巷道的布置應綜合考慮煤層賦存情況和煤層內的瓦斯含量，然后要挑選出最低瓦斯含量的煤層巷道來布置。由于瓦斯爆炸等安全事故經常出現，因此，為防止這一現象的出現，應確保采區內良好的通風環境。在采區通風設置時應將采掘工作面放在最重要的位置，加強對采掘工作面風道的監督與維修力度。采區進回風巷道之間需要隔離，隔離的方式可設置繞道，這樣就能夠使風門對于采掘工作當中所涉及的面風量影響問題進行規避。

（三）殘煤開采巷道的布置方式

布置殘煤開采巷道時，應當充分利用原有的巷道。例如，在煤層下部的槽煤當中設置公共巷道，在此基礎之上再進行送煤巷的另外添加設置。針對殘煤量的問題，可采用巖巷或是提高煤巷數量的方式設置巷道。巷道布置時，應綜合考慮原巷道所對應的構造位置及其位移的具體情況，將之前巷道加以充分地利用，做到不浪費。巷道布置時需要將通風管理放在首要考慮的位置，以免引起重大安全事故。在煤礦開采過程中，需要考慮的因素非常多，將煤礦開采的巷道進行合理的設置，對于支護方式以及實際情況要考慮周到。例如，在巷口到工作面上需要采取錨桿支護，并且對于錨桿的間距以及錨桿的數量也需要科學的設置，按照合理的方式完成以上工作，煤礦巷道布置才會更加實用也更加安全。

二、煤礦開采的采煤新技術與新工藝

在具體開采煤炭期間，由于煤層之間在地質構成上存在著一定的區別，因此也造成了煤炭的回采工序也有著很大的區別，也就是需要科學地安排和配合如下三個方面，也就是：開采順序→時間→空間（采煤技術）。

（一）采煤技術的選擇

選擇采煤的過程中，需要按照礦產資源所分布的地區進行選擇，一般情況下，最為常見的采煤技術主要包括兩種，其中一種是旱采，而另外一種就是水采。在這其中旱采又有兩種體系（壁式和柱式）。可以將壁式體系的開采手段分為兩種（整層和分層），在采取整層開采的方法時可以采用柱式體系。現階段的水采工藝具體有柱式體系，主要在整層開采當中較為適用。

（二）割煤與裝煤技術

采取此項技術，具體是科學的安排，同時選擇好采煤機的工作方法，還有進刀的方法。一般情況下，如果煤層比較平緩，則可以在作業的過程中采取雙向割煤的工作方法，也就是在正式進行工作前，全方位地檢查采煤機的工作狀態，為了防止萬一，需要將采煤機的冷卻裝置打開，同時將其的運作維持在5min左右的空載狀態，歸根結底就是為了有效地評定采煤機的實際工作性能，在發現其有故障的情況存在，就需要對設備進行及時的維修，或者是進行更換。在進行割煤期間，需要適當地對滾筒的升降幅度進行相應的調整，而在操作割底期間，需要讓煤壁的狀態一直保持為直線。雖然機械設備提高采煤與裝煤的技術水平，但還不能完全實現智能化，需要人工進行操作。從目前的發展來看，在割煤技術上需要注意進刀的角度和速度，這些都是割煤技術的關鍵，而對于裝煤應該在保證不損失過多煤炭的情況下進行等。另外，在割煤的過程中，需要根據實際情況，對于滾筒的升降幅度進行調整，保證煤壁保持直線狀態。

（三）移架操作技術

手動鄰架在煤炭開采期間是一種經常可以看到的工作面支架方法，在對頂板支護工作進行暴露的過程中，可以對順序移架的方法進行采用，但是需要進行關注的是，要確保截深的距離和移動步距是一樣的。在全部完成割煤的工作之后，需要采煤機立刻進行移架的工作，同時將新的頂板充分地暴露出來。移架在頂板壓力相對來說不是非常大的情況下，應該將采煤機的后滾筒架距離進行滯后，如果不采取這樣的方法，就會出現頂板壓力太大的情況發生，一旦出現頂板為破碎的情況時，應該將采煤機的前滾筒架左右的距離往移架方向滯后，最后的工作就是推移工作面刮板輸送機，同時要確保其一直在直線水平上保持。

三、結語

綜上所述，由于開采煤炭的工作人員需要長時間下井工作，因此要確保這些工作人員的生命安全得到保障，而在這其中不能忽視的就是對巷道的布置和采煤技術。而這必不可少的就是具有一批專業的科研人員，還有施工隊伍，因此就需要加強培養有關專業人才，切實地促進巷道布置還有采煤工藝技術得到長足的發展。除此之外，對于技術管理還有施工隊伍的有關工作也要切實地做好，并且按照煤礦的具體情況，保障有序地展開煤礦巷道施工工程。在開采煤炭的過程中，需要不斷地創新巷道布置技術還有煤炭開采技術，只有這樣才能夠促進開采的安全性得到明顯的提高，讓發生事故的風險得到明顯的減少。

【參考文獻】

[1]時坦. 煤礦開采巷道布置及采煤工藝分析[J]. 山東工業技術，2018，29（06）：81.

[2]李豐領. 煤礦開采中的巷道布置及采煤技術分析[J]. 山西能源學院學報，2018，31（01）：3-5.

[3]張磊. 煤礦礦井開拓及巷道布置改進分析[J]. 科技創新與應用，2018，28（03）：80-81.

[4]蘇彥桃. 煤礦巷道布置和采煤工藝的應用分析[J]. 內蒙古煤炭經濟，2017，28（24）：28.

[5]李文文. 淺談煤礦開采中的巷道布置和采煤工藝[J]. 能源與節能，2017，21（11）：63-64.

[6]王兵. 巷道布置和采煤工藝在煤礦開采中的分析[J]. 華北國土資源，2017，18（05）：41-42.