煤礦開采中的巷道布置及采煤技術分析

王小東 曾慶文 程學紅

摘 要：隨著我國對煤炭資源的需求量不斷增多，這讓煤礦開采行業也變得逐漸熱鬧非凡，而加強開采煤礦的力度，則能夠為社會提供更多的煤炭資源，切實地服務好人們的日常生活，還有社會的生產。但煤礦開采過程是漫長且具有危險性的過程，為保障煤礦的安全生產，做好巷道的布置是煤礦開采工藝選擇的重點，是滿足煤礦安全生產的要求，文章主要分析了中國煤炭開采的現狀，探討煤礦開采技術和開采工藝，以期促進相關工作的發展。

關鍵詞：煤礦開采；巷道布置；采煤技術

1導言

煤礦生產是一個非常復雜且危險的過程。近年來，隨著我國經濟的發展和科學技術的不斷進步，我國煤礦生產技術取得了很大的進步。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，提高煤礦開采率，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。

2采煤相關概念

煤炭作為一種基礎性能源，在我國國民生產中占據著極為重要的地位。煤炭含有多種礦物元素，是一種不可再生的基礎能源。我國是煤炭儲量大國，也是煤炭出口大國，煤炭為我國國民經濟提供了強有力的能源保證。目前，我國常用采煤技術主要有單一走向長壁采煤技術、傾斜分層走向長壁下行垮落采煤技術、傾斜分層傾斜長壁采煤技術、放頂煤采煤技術和急傾斜煤層采煤技術等五類。采煤技術的選擇是依據煤層埋藏條件決定的，在煤礦開采過程中還需要遵守安全生產原則、高效開采原則及經濟合理原則等，進行合理、安全、高效的煤礦開采。

（1）單一走向長壁采煤技術適用的范圍廣泛，具有采空區處理工藝簡單、處理費用不高的優點，在頂板易于垮落的緩斜、傾斜和中厚煤層情況采用得比較多。

（2）傾斜分層走向長壁下行垮落采煤技術能獲得較好的經濟指標，但在煤礦假頂鋪設時困難，巷道維護和管理比較復雜。

（3）傾斜分層傾斜長壁采煤技術具有工藝和布置相對簡單，工藝造價費用較低，適應性廣，造價低等優點。但是該技術傾斜巷道距離較遠，生產運輸和通風存在困難，給生產效率和生產安全帶來一定的威脅。

（4）放頂煤采煤技術具有適應范圍廣，生產效率較高，生產設備成本較低的優點，但是也存在生產損耗較大，安全性不高的缺點。

3煤礦開采的巷道布置技術分析

3.1隨著煤炭資源需求量的不斷增加，盡管我國煤礦開采工藝取得了一定的發展，但煤礦開采區域地理環境復雜多樣，開采條件差，加上企業對開采技術不完善，這就要求企業需要根據周圍環境科學合理的進行巷道布置和采煤工藝。巷道是構成煤礦開采的主要通道，在煤礦開采過程中起到煤炭提升、設備運輸和通風排水等作用，在煤礦企業中常見的巷道分為直立巷道、水平巷道和傾斜巷道，巷道的安全影響著煤礦開采能否安全順利的進行，因此企業在巷道布置時必須做好煤層結構及煤炭資源儲備的全面分析，依照相關工藝流程進行操作，針對不同煤層采用不同的巷道布置技術，關注巷道的布置效果，及時處理開采過程中的問題。

3.2近距離煤層的巷道布置分析

近距離煤層主要是指兩個煤層間隔較小的煤層，在煤層開采過程中，針對不同煤層的壓力，會產生不同的情況，特別是當上煤層處于開采狀態，會形成對下煤層的壓力，也有可能觸發冒頂的危險，因此針對近距離煤層的巷道布置過程中，首選要根據下煤層頂板的承受壓力進行布置，可采用重疊布置方法，將重疊設置為統一長度的頂板，嚴格按照設計要求進行作業，確保上煤層和下煤層的高度處于安全距離才可以施工，與普通巷道相比，近距離煤層的布置安全可靠性較低。

3.3多煤層和復合型的巷道布置

多煤層巷道布置過程中要綜合考慮布局的合理性和科學性，多煤層多數處于煤層開采條件復雜的環境中，受周圍的影響較大，支護結構的不合理很有可能造成支護受力不均勻，影響煤層的開采，在進行多煤層巷道的開采過程中首先要合理設計巷道，對第一層上下區域的巷道布置選擇適合的支護技術進行加固，采用控制中間煤層的空間的方式處理中間煤層的巷道壓力，這樣既能滿足生產的需求又可以日后維護巷道。

復合型煤層和多煤層情況類似，首先要考慮上下煤層的穩定性，將煤層的距離控制在一定的可控范圍內，其次要考慮到巷道布置時產生的支撐壓力對煤層的影響，就目前的技術而言，復合型煤層的巷道布置采取分組布置的方式，該方式適合煤礦自身條件較好的煤層，使用的范圍較小。

4煤礦采煤技術

4.1做好采場圍巖的勘察工作

在煤礦開采前，要對采場進行觀察和研究，明確采場周圍巖石的分布情況，分析如何才可以實行有效的巖層控制。在實際開采過程中，要根據實際情況合理使用巖層控制技術，提高開采效率，確保開采活動可以在低成本、高效率、高安全的情況下進行。要運用一定的數學或力學理論，充分分析礦井的實際狀況，對煤的分布、地形地勢及開采方式進行討論、研究，制定科學合理的實施方案。同時，在開采過程中要及時使用現代化的先進設備、材料、技術等，解決在開采過程中可能出現的問題和困難，降低部分施工過程高成本的問題，將施工簡單化。另外，要完善對礦井的監測制度和方法，實行良好的監測方案，保證監測的實時性，開展對礦井頂板、支護的質量等方面的監測，保證礦井的任何方面都是安全和正常的，更加直觀地反映礦井的實際狀態。

4.2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，需要人工進行干預。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。

4.3機械化放頂技術

在開采煤層相對較厚的煤礦時，可以使用機械化放頂技術，這也是一種技術水平相對較高的采煤方法，但是其在傳統煤礦開采中并未得到廣泛應用。在使用機械化放頂技術時，首先需要建設一個一定長度和面積的工作面，采取措施對煤層進行松化處理，粉碎頂層掉下來的煤炭，完成煤炭采集，最后將煤運出。這種技術在一些較大的煤礦企業被廣泛使用，但是由于煤層之間的差異，在使用機械化放頂技術時也會出現差異，需要對其給予重視。機械化放頂技術是中國煤礦開采過程中廣泛使用的一種方式，在世界其他國家的煤礦開采中也得到廣泛使用，具有較高的開采率，還可以實現高產量、低成本的目標。但是機械化放頂技術也存在一定的不足之處：危險系數比較高、缺乏安全性，在使用過程中可能會出現機械故障、傷人等危險，所以在使用這種技術時需要建立全面的安全措施，防止危險的發生，保證施工人員的安全。

結束語

綜上所述，隨著我國經濟的快速發展，各行各業都迎來了高速發展的時期。而煤炭資源是我國各行各業發展的重要能源保證。加強對采煤技術的研究，提高采煤水平，是獲取經濟效益的重要手段，在煤礦開采過程中面對不同的巷道布置，做好巷道技術的分析和創新，在保障安全開采的同時提高煤礦的開采質量和效率，完善技術水平。

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