煤矿开采中的巷道布置及采煤工艺

煤矿开采中的巷道布置及采煤工艺

刘鹏亮

山西省阳泉市南煤集团

摘要：煤炭资源始终是我国经济发展中最重要的战略能源之一，对促进我国社会发展和进步有着重要的积极作用，因此，只有通过不断优化和改进采煤工艺，并引进先进技术和设备，才能不断提升煤炭开采质量和效率，才能进一步充分利用好煤炭资源。为了更好地进行煤矿开采，需要做好巷道布置工作。重点分析了近距离煤层、高瓦斯煤层巷道布置方式、高地应力条件下巷道布置方式和多煤层开采时巷道布置方式。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤技术

中图分类号：TD82文献标识码：A

引言

作为我国主要的消费能源，煤矿开采工作需要做好巷道布置，结合实际情况合理选择采煤技术，保障煤矿开采的安全性、稳定性与工作效率，进而推动煤矿行业的整体发展。在煤矿开采中，通过合理的巷道布置，有助于加快作业效率，维护作业安全。并依据作业区域实际情况，灵活选择采煤技术，便于最大程度上提升作业效率和作业效益，创设安全可靠的作业环境同时，切实提升资源利用率。

1中国煤炭行业发展现状

中国制定了许多人性化的政策推动煤矿企业的发展，无论是为采矿设备的研发改进还是为新技术的探索都提供了很好的条件，因此中国煤炭行业处在世界领先地位。随着近几年科技的迅猛发展，中国的煤矿机械化生产设备更新换代，具有更加高效安全的功能。20世纪70年代之前，中国煤矿开采主要依靠的还是人力劳动，使用的生产工具都较为简陋，并不具备机械化生产的条件。直到20世纪80年代，中国引进了煤矿综合机械化生产技术，使得采矿过程实现了初始机械化的生产^[1]。

2煤矿开采中的巷道布置

2.1近距离煤层巷道布置

为了有效提升煤矿开采的安全性和开采效率，首先要对其巷道布置方法进行科学合理的优化和改进。首先，在实施对近距离煤层的巷道布置时，施工人员应当注重对下层顶板的承受力进行测量，确保上部顶板不会出现顶板冒落情况，这样才能保证煤层之间的安全开采。另外，重叠式巷道布置方式是近距离煤矿开采中最多使用的方法，主要是将统一长度的顶板放置在上下煤层之间的回采巷道中，但是，由于近距离煤矿的煤层之间相距较近，开采难度也比较大，因此，煤层开采的巷道布置方式也应根据实际情况来进行方案设计，保证煤层开采的合理性。

2.2高地应力条件下巷道布置

开展深部开采过程中，在布置巷道时需要面对较高的地应力。当地应力较高时，不仅巷道的变形较大，还容易在动压条件下发生巷道冲击地压事故。为了实现煤矿的安全开采，巷道的走向与地应力的主方向要保持一个合理的角度，使巷道承受一个较小的作用力。为了实现对巷道的合理布置，一方面应该在煤矿井下进行地应力主方向测量，另一方面还应该对巷道与主应力方向的夹角进行相应的数值模拟。通常情况下，在深部岩层中水平应力都较高，这使得巷道变形更加难以控制。造成这种高水平应力的主要原因是地层中存在构造应力场。目前，很多煤矿冲击地压发生于巷道中，这种巷道的特点是承受较高的地应力^[2]。

2.3高瓦斯煤层巷道布置

高瓦斯煤层巷道的布置需要考虑的因素有很多，但最为关键的还是瓦斯，如果不能够采取合理的方式对其进行有效地处理，将会对煤矿开采造成严重的影响，对施工人员的生命安全产生很大的威胁，因此，针对高瓦斯煤矿结构的开采，必须要对瓦斯的分布位置和含量有着清楚的了解，这样才能根据实际情况制定合理的巷道布置方案。在高瓦斯煤矿开采过程中，首先要考虑的就是做好工作区域的通风问题，可以设置通风系统，但要明确保证通风系统的设置不会对煤矿开采造成影响，这样才能够确保煤矿开采的安全性，同时也能有效保证开采的有效合理性。

2.4多煤层巷道布置

多煤层矿井巷道设置过程中，需要将巷道的设置方案立足于各个层面开展深刻考虑，保证巷道设置实现合理性。多煤层巷道布置技术实际应用中，相较于近距离布置技术而言更加安全、稳定，因此需要控制煤层范围、距离契合标准要求。通过巷道布置技术的合理选用，综合考量煤层的压力和支撑力等指标变化情况，依托于煤层顶板和岩层实际情况针对性选择煤矿开采技术。此外，多煤层巷道布置中维护上层安全可靠，并针对性支撑上层煤层，借助先进设备和技术，为各煤层设置支撑板，增强煤柱整体支撑力，全方位保障作业安全。

2.5残煤开采巷道布置

第一，安全大于天，煤矿开采的第一要务就是保障安全性，在尽量减少煤矿开采成本的基础上，有效回收煤炭资源。因此巷道布置的开展，需要确定合理的巷道位置与构造，节省成本的同时提升煤矿开采效率。第二，在回收原有煤炭资源的基础上，合理设计巷道的构造和布置方式，坚持灭、采的原则，结合巷道内部具体的着火点，完成残煤开采工作。结合着火点数据分析容易出现火灾的区域，提前做出处理与预警，结合实际煤矿开采及巷道布置情况，测量出残煤开采区的具体规格和相关数据，进而提升煤矿开采的安全性与效率^[3]

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3煤矿开采中的采煤工艺

3.1合理选择采煤技术

煤矿采集工作过程中，必须严格遵循矿产资源的具体类型、分布情况以及区域情况对采煤技术进行合理选择。目前，旱采与水采是我国采煤技术中最为常见了两种形式。对于旱采技术而言，其中存在着壁式和柱式两种开采体系。壁式开采体系中包括两种开采形式，分别是整层和分层形式的壁式开采，整层壁式开采技术主要适合在柱式体系中使用。目前，在水采工作中柱式体系则是使用最为广泛的开采工艺，主要适用于整层开采工作。

3.2割煤和装煤工艺

煤矿开采提升开采效率的重点就是选择合理的割煤和装煤工艺，可以保证煤矿开采活动高质量进行。对于倾斜角度较小的煤层，推行双向割煤技术，确保一次性煤层切割，切割下来的煤炭直接进入到刮板输送机中，同步进行装煤与割煤作业活动，在提升作业效率的同时，大大缩短作业时间。因为在割煤作业期间，需要充分考虑到作业实际情况，动态调整滚筒升降，以此来规避后期出现的返工问题。底煤切割中，严格控制煤壁平整度。倾斜角大的煤层，选择单向割煤方式从巷尾到巷头，并最终以空刀状态返回^[4]。

2.2移架操作技术

手动移架作为煤矿开采环节特殊工作，需要按照合理的顺序，对顶板做出支护处理，在整个工作环节都必须控制好截深距离，才能取得理想的效果。顶板支架移动相较于其他工作有更高的滞后性，所以需要优先做出处理，保障整体安全性。通常情况下，顶板损坏是因为支架移动滞后导致的，在煤矿开采工作环节无法发挥出应有的作用。为此，需要根据煤矿开采的实际情况，合理设计好煤矿开采的顺序，选择合理的煤矿开采技术，有效借助设备器械带来的巨大优势，用合理的操作支撑煤矿开采的稳定开展。

结束语

煤矿开采具备了十分复杂的环境特点，在具体开采过程中会有各种技术以及安全方面的问题发生，对于煤矿开采工作的顺利开展产生了不利影响。煤矿企业必须将现代化开采技术以及巷道布置技术进行引进，使煤矿开采实现质量以及效率的整体提升。对此，为了提升开采效率，保障作业安全，要求煤矿企业正确看待采煤技术的开发和引进，依据开采需求优化布置巷道，在提升煤矿开采效率和质量的同时，为企业创造更大的经济效益。

参考文献

[1]梁秀前.煤矿开采巷道的布置与采煤工艺技术的探讨[J].山西冶金,2021,44(2):94-95+98.

[2]姚耀虎.煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用分析[J].当代化工研究,2021(7):134-135.

[3]公睿.中小煤矿开采过程中存在的问题及新技术的应用[J].山西煤炭管理干部学院学报,2015,28(3):20-22.

[4]孟志勇.煤矿井下采煤技术存在的问题及优化措施探讨[J].能源与节能,2020(6):122-123