煤礦開(kāi)采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)

孟志勇

【摘??要】當(dāng)前我國(guó)采煤企業(yè)規(guī)模與采煤工藝均存在一定差異，而盛產(chǎn)煤礦地區(qū)一般都處于地質(zhì)與地貌相對(duì)復(fù)雜的山區(qū)，這就給開(kāi)采工作提出了更大挑戰(zhàn)。采煤步驟無(wú)外乎采、支、運(yùn)、回等幾個(gè)環(huán)節(jié)，因此，在采煤工作中運(yùn)用合理的巷道布置方式，并選擇適宜的開(kāi)采技術(shù)十分重要，能夠有效提高采煤效率、進(jìn)一步解放勞動(dòng)力。本文就巷道布置與采煤技術(shù)進(jìn)行深入探討，希望對(duì)廣大同行有所幫助。

【關(guān)鍵詞】煤礦開(kāi)采;巷道布置;工藝技術(shù);

引言

煤炭在我國(guó)淺層地下分布量很大，而我國(guó)對(duì)煤炭開(kāi)采使用也位居世界前列。在當(dāng)前技術(shù)與開(kāi)采環(huán)境均受到一定限制的條件下，各個(gè)公司采煤工藝與采煤質(zhì)量可以說(shuō)是差異巨大。我們知道，煤炭資源形成的過(guò)程十分復(fù)雜、漫長(zhǎng)，其中地殼運(yùn)動(dòng)也會(huì)改變煤層儲(chǔ)存條件，這給開(kāi)采工作帶來(lái)了很大難度。因此，研究出更科學(xué)的巷道布置方式與采煤技術(shù)就顯得十分重要。

1如何合理布置巷道

1.1近距離煤層巷道布置

眾所周知，煤礦開(kāi)采是在地下礦洞中進(jìn)行的，若是能夠布置出更科學(xué)的巷道分布方式，顯然能夠有效改善開(kāi)采人員工作環(huán)境與通風(fēng)環(huán)境，使開(kāi)采工作進(jìn)行地更加順利與安全。在地下，煤礦是呈層狀分布的，開(kāi)采工作也是逐層進(jìn)行，因此，必須先布置好近距離煤層巷道，以免開(kāi)采上層煤源時(shí)波及到下層。上層煤礦開(kāi)采時(shí)，不要全部挖空，應(yīng)留出起支撐作用的煤柱，一來(lái)可保證上層工作區(qū)安全性，二來(lái)可以防止下層坍塌事故。一般來(lái)說(shuō)，臨近煤層主要有兩種巷道布置方式：①當(dāng)上下兩個(gè)煤層長(zhǎng)度相差不大的情況下，可采取巷道重疊性布設(shè)法進(jìn)行回環(huán)開(kāi)采，即在巷道空間中設(shè)置多個(gè)煤柱的方式。這種方式能夠開(kāi)采出更多煤礦資源，但開(kāi)采起來(lái)較為費(fèi)力，難度更大;②當(dāng)開(kāi)采工作面呈曲線分布時(shí)，為方便運(yùn)輸應(yīng)采用錯(cuò)綜式巷道布設(shè)方法，使巷道按照“回”形錯(cuò)綜分布。這樣一來(lái)，巷道中煤柱是梯形的，能夠使采煤難度進(jìn)一步降低，但同時(shí)也會(huì)造成煤炭資源浪費(fèi)。當(dāng)然這兩種巷道布置方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，隨著技術(shù)進(jìn)步，近距離煤層巷道布置方法又有所改進(jìn)，可在上層運(yùn)用沿空留巷與單孔送巷法，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)機(jī)械運(yùn)用機(jī)軌合一法改善巷道斷面設(shè)計(jì)，使開(kāi)采面變得更大、更利于煤礦采挖工作進(jìn)行。

1.2高瓦斯煤層巷道布置

瓦斯是煤礦開(kāi)采中極具危險(xiǎn)性的威脅因素，在高瓦斯煤層開(kāi)采之前，必須先對(duì)開(kāi)采區(qū)域瓦斯分布與含量進(jìn)行探測(cè)，以便在瓦斯含量少位置布置巷道。同時(shí)，也應(yīng)做好高瓦斯煤層通風(fēng)工作，以降低瓦斯?jié)舛龋苊獗ㄊ鹿省．?dāng)開(kāi)采工作與通風(fēng)巷道交叉時(shí)應(yīng)主動(dòng)繞開(kāi)，以免影響風(fēng)量。

1.3破碎煤層巷道布置

一般來(lái)說(shuō)破碎煤層開(kāi)采困難，在這一環(huán)節(jié)中，尤其要注意節(jié)省成本。因此，可充分利用原有巷道，在其基礎(chǔ)上再布置新巷道。這樣不僅可以提高破碎煤層采煤效率，殘煤開(kāi)采完成后，還能夠與其它煤層共用巷道，使企業(yè)投資成本進(jìn)一步降低。當(dāng)然，破碎煤層也不能一味縮減成本，其內(nèi)部通風(fēng)系統(tǒng)務(wù)必布置完善。

2采煤工藝技術(shù)應(yīng)用

2.1提高割煤、裝煤技術(shù)

煤層位于地下，水文地質(zhì)條件對(duì)采煤工作的影響可以說(shuō)是巨大的，因此，實(shí)際采煤工作中，我們應(yīng)注意這一點(diǎn)，并對(duì)割煤與裝煤技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使采煤工作進(jìn)行得更加順利。在煤層傾斜度較小時(shí)，可運(yùn)用雙向割煤技術(shù)，以便降低采煤難度，高采煤效率。

2.2運(yùn)用移架操作技術(shù)

開(kāi)煤礦開(kāi)采工作中，不僅要注重新工藝引進(jìn)，還要做好現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)化這一環(huán)節(jié)，這樣可以使開(kāi)采成本得到良好控制。如移架操作技術(shù)若能夠合理運(yùn)用，便可以有效規(guī)劃安全工作區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)在割煤完成后進(jìn)行移架工作，使其能夠繼續(xù)起到切實(shí)作用，避免發(fā)生安全事故。

2.3選用適宜綜掘機(jī)

現(xiàn)代采煤工作中，先進(jìn)機(jī)械設(shè)備的引入十分必要，可以使采煤人員工作量進(jìn)一步降低。在開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)環(huán)節(jié)中，綜掘機(jī)具有良好普適性，適宜開(kāi)采工作面較長(zhǎng)的煤礦，其對(duì)掘進(jìn)時(shí)間的控制非常人性化，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活調(diào)整，使得掘進(jìn)支護(hù)效率得到有效提升。當(dāng)然，我國(guó)目前生產(chǎn)的綜掘機(jī)型號(hào)眾多，為保證開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)效果，我們還得結(jié)合地質(zhì)條件慎重選擇，只有與煤礦地質(zhì)條件高度匹配的綜掘機(jī)，在開(kāi)展工作時(shí)才能更加穩(wěn)定、高效。選擇綜掘機(jī)型號(hào)時(shí)，可結(jié)合巷道斷面及附近巖層強(qiáng)度進(jìn)行分析，使綜掘機(jī)效率得以最大程度發(fā)揮。

2.4臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

在煤礦挖掘工作進(jìn)行當(dāng)中，無(wú)論使用人力還是機(jī)械設(shè)備，都必須做好臨時(shí)支護(hù)技術(shù)，如此才能保證采煤安全性。在當(dāng)前技術(shù)水平下，臨時(shí)支護(hù)技術(shù)以液壓系統(tǒng)為動(dòng)力，因此，臨時(shí)支護(hù)技術(shù)實(shí)施之前，務(wù)必做好地質(zhì)條件勘測(cè)。根據(jù)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)概念，是在工作中將煤礦斷層頂端去掉，只保留其中較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這一步需要用到掘進(jìn)機(jī)械，并在接下來(lái)的環(huán)節(jié)中進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)動(dòng)作。這一環(huán)節(jié)中，起到穩(wěn)定與閉鎖功能的設(shè)備十分重要，對(duì)掘進(jìn)工作能否順利進(jìn)行起到?jīng)Q定性作用。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，必須以地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，尤其在煤礦頂板落差大于2m，或者圍巖硬度較低時(shí)要特別注意，以防止頂板出現(xiàn)破碎事故，在這種條件下，臨時(shí)支護(hù)工作會(huì)變得更為困難。總之，在臨時(shí)支護(hù)技術(shù)運(yùn)用時(shí)，務(wù)必注意其與周圍地質(zhì)環(huán)境匹配性，在整體性強(qiáng)或者開(kāi)采坡度較大的采煤作業(yè)時(shí)，臨時(shí)支護(hù)技術(shù)較為適用。

結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代采煤工作中，采煤技術(shù)和巷道布置方式至關(guān)重要，對(duì)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全起到了直接制約作用，鑒于此，我們更應(yīng)加強(qiáng)這方面研究工作。本文就破碎煤層與近距離煤層巷道布置進(jìn)行了闡述，并提出一系列操作性較強(qiáng)的采煤技術(shù)，在實(shí)際工作中，可結(jié)合這些方式對(duì)待開(kāi)采礦區(qū)進(jìn)行分析，因地制宜，采用最適當(dāng)?shù)南锏啦贾梅椒安擅杭夹g(shù)，以便有效提高采煤效率與安全性。

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（作者單位：晉城煤運(yùn)有限公司）